自主运动对被欺凌小鼠焦虑抑郁样行为的改善作用及机制研究

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欺凌是人际互动中强者故意伤害弱者且弱者无法有效保护自己的行为现象。近年来,校园欺凌发生率居高不下,远高于公众预期,且具有跨文化的普遍性。2019年联合国教科文组织发布的数据显示,全世界有高达35%的学生主动或被迫卷入校园欺凌。欺凌事件对被欺凌者的学业发展、生理健康、心理健康产生危害,甚至会威胁其生命安全。目前,欺凌的预防与干预手段多注重外部干预,而缺少对个体自身心理防御能力的加强。近年来,体育运动作为一种简单可行、易推广、副反应小的预防与干预手段得到了广泛关注。已有质性研究表明合理规律的体育运动能够降低校园欺凌的发生率,减少被欺凌个体的心理问题。但目前运动对欺凌影响的研究多为横断研究以及准实验研究,不能说明变量之间的因果关系。另外,由于现实因素的限制,在人类被试中,难以探究运动与欺凌之间的神经生理机制。慢性社交挫败应激(Chronic social defeat stress,CSDS)可以较好地模拟欺凌现象。该模型将一只雄性C57BL/6J反复引入不同的年长且好斗的雄性CD-1个体笼中,导致前者被击败,同时造成心理上的慢性应激反应,符合欺凌反复性,故意性和力量不均衡性的特点。自主跑轮运动(Voluntary wheel running,VWR)是模拟人类自发体育锻炼的运动范式,与其他运动范式相比,更具有现实操作性和研究意义。本研究以小鼠为研究对象,采用慢性社交挫败应激模型模拟欺凌行为,探究21天自主跑轮运动是否能够有效避免被欺凌小鼠焦虑抑郁样行为的发生,并探究潜在的分子机制,以期为欺凌的预防和干预工作提供理论基础。本研究以C57BL/6J小鼠为研究对象,首先进行21天的自主跑轮运动(VWR),无自主跑轮(Sedentary,SED)的小鼠作为运动对照;随后,各组小鼠中随机取出半数接受CSDS应激,其余为应激对照。因此,实验小鼠分为4组,分别为VWR-CSDS,VWR+CSDS,SED-CSDS,SED+CSDS。随后同时对4组小鼠进行行为学测试和最后的分生实验。我们采用社交互动实验(Social interaction test,SIT),糖水偏好实验(Sucrose preference test,SPT),旷场实验(Open-field test,OFT),高架十字迷宫实验(Elevated plus maze test,EPMT)和悬尾实验(Tail suspension test,TST),来评估四组小鼠的焦虑抑郁水平。采用RT q-PCR和ELISA分别检测脑内GHSR1a,IL-6和BDNF的m RNA及蛋白表达水平。我们发现:(1)自主跑轮运动小鼠体重明显低于对照小鼠。跑轮第10天到第21天,两组小鼠的体重相比有显著差异。(2)SED+CSDS组小鼠表现出现明显的社交回避,快感缺失和焦虑样行为障碍。具体表现为,与SED-CSDS组小鼠相比,SED+CSDS组小鼠社交互动时间减少,糖水偏好降低,在旷场中央区的停留时间缩短。(3)VWR+CSDS组小鼠焦虑抑郁样行为障碍及社交回避得到明显改善。具体表现为,与SED+CSDS组小鼠相比,VWR+CSDS组小鼠社交互动时间明显增加,糖水偏好升高,在高架十字迷宫开放臂的停留时间延长。海马脑区对应激非常敏感,被欺凌青少年的海马体积明显减小,突触可塑性显著降低。实验室前期研究发现,慢性社交挫败应激后小鼠海马体内GHSR1a,IL-6,BDNF的表达均有改变,这些变化可能与小鼠的焦虑抑郁样行为密切相关。因此我们进一步考察了自主跑轮运动对被欺凌小鼠海马区上述三个因子m RNA转录和蛋白表达的影响。结果发现:(4)与SED-CSDS组小鼠相比,SED+CSDS小鼠海马BDNF,IL-6的转录和蛋白表达均上调,GHSR1a的蛋白表达也明显上调。(5)自主跑轮运动能够改善欺凌诱导的Ghsr1a,Il-6的过度表达。RT q-PCR结果显示VWR+CSDS组小鼠海马区Ghsr1a,Il-6转录水平低于SED+CSDS组小鼠(6)自主跑轮运动对抗欺凌诱导的海马BDNF,IL-6和GHSR1a水平上调。ELISA结果显示VWR+CSDS组小鼠海马IL-6,BDNF和GHSR1a的蛋白水平均低于SED+CSDS组小鼠。综上所述,本研究得出以下结论:(1)21天的自主跑轮运动能够预防被欺凌小鼠的社交回避以及焦虑抑郁样行为障碍;(2)21天的自主跑轮运动对CSDS致情绪障碍的预防作用可能与其调节海马GHSR1a,IL-6以及BDNF的表达相关。深层机制还有待进一步研究。根据以上结论,在制定儿童和青少年的校园欺凌预防与防治方案时,应当将体育运动纳入方案中,重点激发儿童青少年的体育运动兴趣,培养运动习惯。这不仅能够提高儿童青少年的身体素质,并且,在他们遭受欺凌时,能够有效地抵抗欺凌导致的社交回避、焦虑抑郁等不良情绪。
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