第三十一卷 第四期 - 2017年三月三日 PDF
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社會隔離誘發海馬迴NMDA受體增多導致小鼠情緒調控異常
張智華、蕭雅心、陳郁雯、余泱蓉、簡伯武*
國立成功大學藥理學研究所
 
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於屬於群居動物的人類而言,家人或社群的支持力量對一個人的身心健康發展和維持是很重要的因子之一,長期非意願性的孤獨往往引起相當大的心理壓力。我們利用離乳後社會隔離(post-weaning social isolation)來探討早年生活環境如何影響小鼠成年期的行為。當與母鼠離乳後,將小鼠單獨飼養,提供充足的食物與水,能聽能聞能見到其他小鼠,但是無法有肢體接觸。

在小鼠成年後,我們發現到早年隔離小鼠有過動(hyperlocomotion)的行為出現;另外一般人突然聽到巨大聲響會有驚嚇的反應,不過在此之前先聽到一個較小的聲音會大幅減少驚嚇反應,此現象稱為前刺激抑制聲音驚嚇反射(the prepulse inhibition of acoustic startle reflex, PPI),在精神分裂患者則普遍存在前刺激抑制驚嚇反射有所缺損,而在早年隔離小鼠也發現有PPI缺損,顯示個體在過濾周遭環境雜訊刺激(sensorimotor gating)的能力有缺損;早年隔離小鼠在強迫游泳測試裡,有明顯較常放棄掙扎不動的行為,顯示具有似憂鬱的行為表徵;而在社會互動行為測試中,相較於群居小鼠,早年隔離小鼠也表現較多的攻擊威嚇行為,如進一步給予急性壓力,則可發現隔離小鼠會明顯用咬的攻擊其他小鼠,以及在陌生空曠的測試箱裡明顯出現焦慮行為。此實驗結果表示在早年社會隔離後,在成年時對急性壓力的耐受性似乎變差,易出現攻擊和焦慮行為。

我們進一步發現早年隔離小鼠的海馬迴神經細胞突觸表面的NMDA受體中的NR2B有明顯增多。利用腦顯微手術將NMDA-R抑制劑或是NR2B專一抑制劑在急性壓力前注入隔離小鼠的海馬迴內,結果發現除了能減緩憂鬱症狀且能明顯減少隔離小鼠的異常攻擊行為;此外,利用小片段RNA干擾技術減少海馬迴內的NR2B蛋白表現後,也發現隔離小鼠的攻擊行為明顯下降。實驗結果顯示早年社會隔離所造成的海馬迴內NMDA受體異常增加可能是導致成年後面臨壓力時易出現異常暴力行為的因子。
圖一: 早年隔離小鼠在面臨急性壓力時,會明顯出現攻擊行為。GH: 群居小鼠,SI: 早年隔離小鼠;白色柱條為無壓力,黑色柱條為急性壓力。

圖二: (A) 早年隔離小鼠海馬迴內NMDA受體的NR2B有明顯增多。(B) 利用小片段RNA干擾技術(shRNA)專一性地減少海馬迴內的NR2B蛋白表現後,也發現隔離小鼠的攻擊行為明顯下降。白色柱條為控制組scramble,黑色柱條為實驗組NR2B shRNA。
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