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目的: 危重新生儿入住新生儿重症监护病房(Neonatal intensive care uni,NICU)后不能得到母亲的照顾,处于母爱剥夺的状态,而母爱剥夺会造成许多不利影响。疼痛是一种不愉快的感觉和情绪体验,疼痛分为感觉和情绪两个维度。目前母爱剥夺对疼痛影响的研究主要集中在疼痛的感觉部分,而对疼痛情绪的影响方面的研究进展相对缓慢,大脑前扣带回(Anterior cingulate cortex,ACC)是介导疼痛情绪的重要部位。因此本文旨在研究生后早期大鼠母爱剥夺对大鼠福尔马林诱导的条件位置回避(Formalin-induced conditioned place avoidance,F-CPA)及大脑ACC FOS蛋白表达影响的研究,以评价生后早期母爱剥夺对疼痛情绪的影响及大脑ACC在母爱剥夺对疼痛情绪影响中的作用,为经历早期生活应激新生儿的疼痛治疗提供一定的理论依据。 方法: 1.母爱剥夺模型 新生大鼠随机分为正常饲养和母爱剥夺两种情况。正常饲养为标准笼子饲养,并在生后第2天(Perinatal day, PND2)予50g脱脂棉作为筑巢材料,而母爱剥夺在PND2限制筑巢材料,只给予正常饲养组1/3的脱脂棉。在PND21天时分成六个亚组,其中两组:正常饲养组(n=7)、母爱剥夺组(n=7)用于皮质酮、ACTH水平及F-CPA实验回避时间的测定。2月龄时于下午2:00-4:00之间进行F-CPA实验,根据第1天自由探索15min的结果,将对训练装置其中一室(A室或B室)有偏爱的大鼠剔除。最后在第4天训练(自由探索15min)结束后,立即将正常饲养组(n=7)、母爱剥夺组(n=6)麻醉后取脑脊液和血液标本,测定其脑脊液促肾上腺皮质激素(Adrenocorticotropic Hormone,ACTH)和血清皮质酮浓度。 2.福尔马林诱导的条件位置回避 上述14只大鼠:正常饲养组(n=7)、母爱剥夺组(n=7)同时都在2月龄时进行F-CPA实验。F-CPA实验是将足底注射福尔马林与训练装置的环境相结合,通过训练,让大鼠对匹配室产生回避行为,从而反映疼痛情绪的变化。实验过程共包括4天:(1)第一天(day1)自由探索15min,剔除对A或B室有偏爱的大鼠;(2)第二天(day2)给予福尔马林疼痛刺激后在匹配室放置45min;(3)第三天(day3)无福尔马林刺激,但在非匹配室放置45min;第四天(day4)自由探索15min;同时用监控摄像头记录day1和day4天在匹配室的探索时间。最后计算正常饲养组(n=7)大鼠和母爱剥夺组(n=6)大鼠对匹配室的回避时间[T2(第4天匹配室探索时间)-T1(第1天匹配室探索时间)],通过回避时间来反应大鼠厌恶、害怕、回避的疼痛情绪。 3.ACC FOS蛋白表达 由于FOS表达的时间特点,一般在神经元激活后20-30min即可检出,60-90min达高峰,为了研究ACC是否参与母爱剥夺对疼痛情绪的影响,我们需要对疼痛进行2h的唤醒,所以其余4个亚组:A1B1组(正常饲养-不唤醒组,n=7)、A1B2组(正常饲养-唤醒组,n=6)、A2B1组(母爱剥夺-不唤醒组,n=7)、A2B2组(母爱剥夺-唤醒组,n=7)四组用于ACC FOS蛋白表达的检测。四组都在2月龄时进行F-CPA实验,day1至day3的实验过程与前面所述相同,同样剔除day1探索时有偏爱的大鼠,但在day4的福尔马林实验中,A1B1组大鼠(n=5)、A2B1组大鼠(n=5)留笼2h不唤醒,A1B2组大鼠(n=6)、A2B2组大鼠(n=6)在匹配室放置2h进行疼痛唤醒,然后取大脑ACC进行FOS蛋白免疫组织化学染色。 结果: 1.大鼠皮质酮和ACTH浓度 母爱剥夺组剔除1只对A室有偏爱的大鼠,所以最后入选:正常饲养组7只(n=7),其血清皮质酮浓度平均值为(141.7±15.4)ng/ml,脑脊液ACTH浓度平均值为(158.0±22.7)ng/ml;母爱剥夺组6只(n=6)血清皮质酮浓度平均值为(173.6±21.7)ng/ml,脑脊液ACTH浓度平均值为(186.2±16) ng/ml。母爱剥夺组的ACTH和皮质酮均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。提示经历过母爱剥夺的大鼠,在成年时接受F-CPA实验后,应激反应更强烈,说明母爱剥夺能导致下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA)高反应性。 2.福尔马林诱导的条件位置回避 母爱剥夺组剔除1只大鼠后,正常饲养组(n=7) day1、day4在匹配时的平均探索时间分别为:(485.6±146.9)s、(368.1±137.0)s,前、后探索时间比较有统计学差异(t=3.719,P=0.01),说明福尔马林诱导的条件位置回避反应形成;母爱剥夺组(n=6) day1、day4在匹配室的探索时间分别为(490.8±154.8)s、(227.1±117.6)s,前、后探索时间比较有统计学差异(t=4.867,P=0.005),说明福尔马林诱导的条件位置回避反应形成。且正常饲养组前、后探索时间差值为(117.2±83.6)s;母爱剥夺组前、后差值为(263.5±132.4)s;两组差值之间有统计学差异(t=-2.422,P=0.034),母爱剥夺组的回避时间增加更显著,提示母爱剥夺可以加剧福尔马林疼痛刺激诱导的疼痛情绪。 3.ACC FOS蛋白表达 A1B1组剔除2只大鼠(其中1只对A室有偏爱,另1只因为染色失败),A2B1组剔除2只大鼠(1只对A室有偏爱,另1只对B室有偏爱),A2B2组剔除1只大鼠(对A室有偏爱),最后FOS蛋白阳性细胞数A1B1组(n=5)为(33.2±12.4)个,A1B2组(n=6)为(58.5±14.7)个,A2B1组(n=5)为(43.2±16.2)个,A2B2组(n=6)为(75.5±14.4)个。母爱剥夺对ACC FOS阳性细胞的主效应为13.5个(F=4.721,P=0.043);疼痛唤醒对ACC FOS阳性细胞数的主效应为28.8个(F=21.484,P=0.000);且母爱剥夺与疼痛唤醒无交互作用(F=0.317,P=0.58)。说明生后早期经历母爱剥夺的大鼠,与正常饲养的大鼠相比,唤醒后前扣带回FOS蛋白表达更多,神经元活化更多,说明大脑ACC参与母爱剥夺致大鼠疼痛情绪加剧的过程。 结论: 1.生后早期大鼠母爱剥夺会导致大鼠成年后下丘脑-垂体-肾上腺轴高反应性。 2.生后早期大鼠母爱剥夺加剧大鼠成年后的疼痛情绪成分。 3.大脑前扣带回参与生后早期大鼠母爱剥夺致大鼠疼痛情绪加剧的过程。