【摘 要】目的：研究雙環(huán)己酮草酰二腙（cuprizone，CPZ）誘導(dǎo) C57BL/6 小鼠建立的精神分裂癥樣模型小鼠海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積改變及其與行為學(xué)改變之間的關(guān)系。方法：19 只雄性 6 周齡小鼠，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（9 只）和對(duì)照組（10 只），實(shí)驗(yàn)組用含0.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)百分比，w/w）CPZ 的混合鼠飼料飼喂 6 周，建立精神分裂癥樣小鼠模型；對(duì)照組用標(biāo)準(zhǔn)鼠飼料飼喂 6 周。運(yùn)用曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)、Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)和探孔實(shí)驗(yàn)測(cè)試行為學(xué)改變；髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）免疫組化染色及透射電鏡定性觀察髓鞘結(jié)構(gòu)變化；體視學(xué)方法測(cè)量并計(jì)算海馬總體積及海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積；統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析行為學(xué)改變與海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積改變之間的關(guān)系。結(jié)果：與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠體質(zhì)量下降，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組小鼠存在異常的焦慮行為（P=0.018）及空間認(rèn)知能力障礙（P=0.037），但運(yùn)動(dòng)能力（P=0.443）、探索習(xí)性（P=0.306）及學(xué)習(xí)記憶能力未見(jiàn)受損（P=0.462）；MBP 免疫組化染色發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)域免疫陽(yáng)性染色變淺；透射電鏡定性觀察發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維存在脫髓鞘改變；體視學(xué)定量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組小鼠海馬總體積未發(fā)生顯著性改變（P=0.955），而海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積減�。�P=0.009）；統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，閉臂路程百分比和海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積呈正相關(guān)（rs=0.83，P=0.003），開(kāi)臂路程百分比和海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積呈負(fù)相關(guān)（rs=-0.65，P=0.043）。結(jié)論：進(jìn)一步證實(shí)CPZ 模型小鼠可以出現(xiàn)類似精神分裂癥樣癥狀的行為學(xué)改變及海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維存在脫髓鞘改變，并且發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積和行為學(xué)表現(xiàn)間具有一定的相關(guān)性。

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材料與方法

1.1 動(dòng)物分組與模型建立

19 只雄性 C57BL/6 小鼠，6 周齡，體質(zhì)量 17～19 g，實(shí)驗(yàn)

組（9 只）用含 0.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)百分比，w/w）CPZ（購(gòu)于 Sig－ma_Aldrich公司）混合飼料飼喂；對(duì)照組（10 只）用鼠標(biāo)準(zhǔn)飼料飼喂；均飼喂 6 周并給與蒸餾水。所有動(dòng)物均飼喂于相同普通環(huán)境并自由攝食和飲水。

1.2 體質(zhì)量測(cè)量

以開(kāi)始喂食 0.2% CPZ 混合飼料當(dāng)天記作飼喂第 1 天，并測(cè)量動(dòng)物體質(zhì)量，以后每 3 d 測(cè)量 1 次，觀察 6 周內(nèi)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組體質(zhì)量變化。

1.3 行為學(xué)測(cè)試

在模型制備的第 6 周末，依次進(jìn)行曠場(chǎng)試驗(yàn)、高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)、Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)（由上海欣軟信息科技有限公司提供）、探孔實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)（由重慶醫(yī)科大學(xué)生命科學(xué)研究院提供）。

1.3.1 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)前將小鼠置于該行為學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，適應(yīng)環(huán)境 60 min。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將小鼠放入曠場(chǎng)正中央，記錄每只小鼠在 10 min 內(nèi)的活動(dòng)情況。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，清除糞便，并用 70%酒精擦拭曠場(chǎng)底部及周壁，消除小鼠氣味，避免動(dòng)物之間相互干擾。

1.3.2 高架十字迷宮實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)前將小鼠置于該行為學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，適應(yīng)環(huán)境 60 min。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將小鼠置于高架十字迷宮中央，面朝向其中一個(gè)開(kāi)放臂，記錄每只小鼠在 5 min內(nèi)的活動(dòng)情況。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后消除氣味，方法同曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。1.3.3 Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)水池內(nèi)注入自來(lái)水，并加二氧化鈦粉混勻，水溫恒定在 24 ℃左右。第 1 天進(jìn)行可見(jiàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，第 2～5 天進(jìn)行定位航行實(shí)驗(yàn)，2 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中均記錄小鼠逃逸潛伏期（小鼠入水到四肢均爬上平臺(tái)的時(shí)間）。第 6 天進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)，記錄小鼠穿越平臺(tái)次數(shù)和平臺(tái)所在象限搜尋時(shí)間。

1.3.4 探孔實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)將小鼠置于探孔實(shí)驗(yàn)儀中央，記錄3 min 和 5 min 小鼠探孔次數(shù)。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后消除氣味，方法同曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。

1.3.5 轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn) 將小鼠置于轉(zhuǎn)棒儀上，先以 4 r/min 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)適應(yīng) 10 min，休息 30 min 后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)采用加速度模式，即在 4 min 內(nèi)轉(zhuǎn)棒速度由 4 r/min 均勻增加到 40 r/min。

1.4 標(biāo)本采集

行為學(xué)測(cè)試結(jié)束后，隨機(jī)抽取對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物各 5只制作大腦標(biāo)本，步驟如下：（1）麻醉：用 4%水合氯醛（10ml/kg）對(duì)小鼠進(jìn)行腹腔麻醉；（2）灌注固定：經(jīng)左心室先用生理鹽水約 30 ml 灌注，后用 4%的多聚甲醛約 60 ml 固定后取出大腦，并沿大腦矢狀縫將左右大腦分開(kāi)，每只隨機(jī)抽取1 側(cè)大腦半球浸泡于 4%的多聚甲醛溶液，以做免疫組織化學(xué)染色；剩余 5 個(gè)大腦半球浸泡 2%的多聚甲醛和 2.5% 的戊二醛混合液，以用做體視學(xué)分析。

1.5 免疫組織化學(xué)染色

常規(guī)石蠟包埋法包埋組織塊，切取 4 μm 厚石蠟切片。組織切片經(jīng)二甲苯脫蠟、枸櫞酸熱修復(fù)、30%過(guò)氧化氫封閉內(nèi)源性過(guò)氧化物酶 20 min、封閉血清 37 ℃中水浴 30 min、孵育 MBP 抗體（anti-MBP 1∶500 Covance 公司）4 ℃ 過(guò)夜，孵育生物素標(biāo)記的二抗 37 ℃ 中水浴 20 min、辣根酶標(biāo)記鏈霉素卵白素 37 ℃中水浴 20 min（以上每步間用 PBS 液漂洗 5 min×3 次）、DAB 顯色、復(fù)染后封片，并用顯微鏡拍攝獲得 MBP 染

色照片。

1.6 電鏡標(biāo)本及電鏡超薄切片的制備與電鏡拍攝

1.6.1 組織切片制備 用 6%瓊脂分別包埋浸泡于多聚甲醛和戊二醛混合液中的左、右大腦半球。冷卻后沿冠狀方向切取 1 mm 厚的連續(xù)腦組織切片，每側(cè)大腦半球獲得組織切片8~10 片，選取包含海馬的腦組織切片 3、4 片。

1.6.2 電鏡標(biāo)本制備 在所獲得的含有海馬的大腦切片枕面隨機(jī)疊加透明等距測(cè)試點(diǎn)，在測(cè)試點(diǎn)擊中海馬的地方切取約 1 mm

3的組織塊，每只動(dòng)物抽取 5 個(gè)組織塊。

1.6.3 電鏡超薄切片制備 在 4 ℃條件下用 4% 的戊二醛浸泡并固定海馬組織塊 2 h，并用 0.1 mol/L PBS（pH 7.2）沖洗 3 次，在 4 ℃ 條件下用鋨酸（OsO4）染色 2 h。將組織塊依次置于 50%、70%、90%的乙醇，90%乙醇與 90%丙酮混合物

及 100%丙酮溶液中梯度脫水，然后將脫水后的組織塊浸泡在 100%環(huán)氧樹(shù)脂 618 中，待組織塊浸透好后，先用球切法將組織塊包埋成直徑為 5 mm 的小球，接著用常規(guī)電鏡包埋方法包埋小球。

1.6.4 電鏡照片拍攝 在包埋好的每個(gè)組織塊上隨機(jī)切取1 張 60 nm 的超薄切片，在透射電子顯微鏡下將每張超薄切片放大 6 000 倍，然后隨機(jī)選取 15 個(gè)視野進(jìn)行拍照，每只動(dòng)物共拍攝獲得 75 張電鏡照片。

1.7 體視學(xué)定量分析

1.7.1 海馬體積計(jì)算 在解剖顯微鏡下將已制備的 1 mm厚的組織切片放大 10 倍，然后從枕面進(jìn)行拍照。在所獲得的照片上隨機(jī)疊加等距測(cè)點(diǎn)框（圖 1），分別計(jì)數(shù)落在每只動(dòng)物海馬內(nèi)的所有測(cè)點(diǎn)數(shù) ΣP（H），利用卡瓦列里原理計(jì)算海馬總體積：

V（H）= t×a（p）×ΣP（H） （1）式中 V（H）代表每只動(dòng)物海馬總體積，t 為切片厚度1 mm，a（p）為每一測(cè)點(diǎn)代表的面積（0.25 mm2）。

1.7.2 海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的體積密度與總體積的計(jì)算 在拍攝得到的電鏡照片上隨機(jī)疊加等距測(cè)點(diǎn)框（圖 2），分別計(jì)數(shù)落在整個(gè)海馬內(nèi)及海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維上的測(cè)點(diǎn)數(shù)。根據(jù)下面的公式

計(jì)算海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的體積分?jǐn)?shù)：VV（nf/H）=∑P（nf）/∑P（H） （2）式中 VV（nf/H）代表海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的體積密度，∑P（nf）為落在海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維上的測(cè)點(diǎn)總數(shù)，∑P（H）為落在海馬內(nèi)的測(cè)點(diǎn)總數(shù)。根據(jù)如下公式計(jì)算海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的總體積：

V（nf，H）= VV（nf/H）×V（H） （3）式中 V（nf，H）代表海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的總體積，VV（nf/H）代表海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的體積分?jǐn)?shù)，V（H）代表海馬總體積。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件分析，所列數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。水迷宮實(shí)驗(yàn)中逃逸潛伏期分析采用重復(fù)測(cè)量方差分析；其余行為學(xué)數(shù)據(jù)、體視學(xué)數(shù)據(jù)均采用獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn)；不滿足正態(tài)分布時(shí)采用 Mann Whitney U檢驗(yàn)；相關(guān)分析采用 Spearman 相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn) α=0.05。

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結(jié) 果

2.1 體質(zhì)量變化

在同一喂養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的體質(zhì)量差異：喂養(yǎng)第 1 天對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組間體質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05），其余飼喂各天對(duì)照組小鼠體質(zhì)量均高于同期實(shí)驗(yàn)組，并且體質(zhì)量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（圖 3）。

2.2 行為學(xué)變化

2.2.1 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)組中央?yún)^(qū)域爬行時(shí)間多于對(duì)照組（u=2.083，P=0.037）；實(shí)驗(yàn)組中央?yún)^(qū)域爬行路程多于對(duì)照組（t=-2.820，P=0.018）；2 組小鼠爬行總路程差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-0.786，P=0.443）。

2.2.2 高架十字迷宮實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在閉臂停留時(shí)間均多于其在開(kāi)臂停留時(shí)間，2 組進(jìn)入開(kāi)臂時(shí)間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=2.168，P=0.062）；實(shí)驗(yàn)組進(jìn)入閉臂時(shí)間少于對(duì)照組（t=

2.398，P=0.029）；實(shí)驗(yàn)組在開(kāi)臂爬行路程百分比大于對(duì)照組（t=2.246，P=0.039）；實(shí)驗(yàn)組在閉臂爬行路程百分比小于對(duì)照組（t=3.999，P=0.001）；2 組小鼠進(jìn)臂總次數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.489，P=0.634）；2 組小鼠總爬行路程差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.148，P=0.885）。

2.2.3 Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在隱藏平臺(tái)實(shí)驗(yàn)中逃逸潛伏期之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。撤平臺(tái)實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組穿越平臺(tái)次數(shù)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[（3.85±1.87）次，（4.72±2.03）次，u=0.735，P=0.462]；對(duì)照組飼喂天數(shù)（d）計(jì)算落在海馬內(nèi)的測(cè)點(diǎn)數(shù)。以測(cè)試點(diǎn)的右上限為計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)（10×）分別計(jì)數(shù)落在整個(gè)海馬及海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維上的測(cè)點(diǎn)數(shù)

2.2.4 轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn) 2 組小鼠在棒上爬行時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.953，P=0.354）。

2.2.5 探孔實(shí)驗(yàn) 對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組 3 min 探孔次數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（u=-1.023，P=0.306）；5 min 探孔次數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（u=-1.144，P=0.253）。2.3 MBP 免疫組織化學(xué)染色實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組小鼠海馬區(qū)域免疫陽(yáng)性染色改變明顯，海馬區(qū)域 MBP 陽(yáng)性染色幾乎完全消失。

2.4 電鏡照片

對(duì)照組小鼠海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)致密；實(shí)驗(yàn)組小鼠較對(duì)照小鼠組海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維髓鞘板層結(jié)構(gòu)疏松，出現(xiàn)空隙，髓鞘與軸突分離。

2.5 體視學(xué)分析

對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組海馬體積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.058，P=0.955）。實(shí)驗(yàn)組海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積分?jǐn)?shù)明顯小于對(duì)照組（u=-2.611，P=0.009）；實(shí)驗(yàn)組有髓神經(jīng)纖維體積明顯小于對(duì)照組（u=-2.611，P=0.009）。

精神分裂癥是一種嚴(yán)重的慢性精神疾病，全球患病率約 1%。多于青壯年起病，患者存在行為、情感及思維等多種障礙，主要表現(xiàn)為精神活動(dòng)與環(huán)境的不協(xié)調(diào)。精神分裂癥病因尚未完全闡明，但大量研究表明精神分裂癥患者存在大腦結(jié)構(gòu)的異常，而且這種異常很可能是由大腦發(fā)育過(guò)程中遺傳因素和環(huán)境因素共同作用所致。海馬是邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，是精神分裂癥的主要發(fā)病腦區(qū)。海馬纖維投射復(fù)雜而廣泛，被視為大腦的一個(gè)信息整合中心，海馬是學(xué)習(xí)與記憶、情緒及認(rèn)知功能相關(guān)腦區(qū)。大腦功能的正常發(fā)揮依賴于完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而髓鞘結(jié)構(gòu)的完整是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完整的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一。海馬髓鞘形成到青春期才完成，而此時(shí)期正是精神分裂癥的高發(fā)期�？梢�(jiàn)海馬髓鞘可能在精神分裂癥的發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用。尸檢研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者海馬內(nèi)髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）含量減少。海馬脫髓鞘改變就很可能引起與海馬相關(guān)的腦功能障礙。有研究顯示海馬各向異性分?jǐn)?shù)（fractionalanisotropy，FA）值降低在精神分裂癥的早期就已出現(xiàn)而且與認(rèn)知功能障礙顯著相關(guān)。FA 值是彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）中用于間接評(píng)價(jià)髓鞘化程度和纖維完整性的指標(biāo)，這就進(jìn)一步提示精神分裂癥中海馬脫髓鞘改變可能與行為學(xué)嚴(yán)重程度相關(guān)。最近比較權(quán)威的《精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》（the diagnostic and statistical manual ofmental disorders，DSM）第 5 版（DSM-5）擬提出：采取通過(guò)多維度癥狀評(píng)估來(lái)評(píng)價(jià)多種精神病理現(xiàn)象及嚴(yán)重程度，足見(jiàn)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)精神疾病病理表現(xiàn)的嚴(yán)重程度及其與行為學(xué)表現(xiàn)之間的關(guān)系的重要性。然而 DTI 主要是通過(guò)測(cè)量水分子在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)間接評(píng)價(jià)神經(jīng)纖維束的完整性，對(duì)髓鞘微觀結(jié)構(gòu)難以進(jìn)行直觀和準(zhǔn)確的客觀評(píng)價(jià)；尸檢研究只是定性觀察和髓鞘相關(guān)蛋白密度測(cè)量等半定量研究，這些研究沒(méi)有貫徹隨機(jī)抽樣的原則，這些基于二維平面的研究結(jié)果與三維空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)參數(shù)之間不存在明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此結(jié)果難有說(shuō)服力。而體視學(xué)克服了以上的缺點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確定量研究有髓神經(jīng)纖維及髓鞘的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)髓鞘病理改變的程度及其和行為學(xué)表現(xiàn)之間的關(guān)系。雙環(huán)己酮草酰二腙（cuprizone，CPZ）是一種選擇性銅離子螯合劑，低劑量的 CPZ 可誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生脫髓鞘改變，并伴隨精神分裂癥樣癥狀，同時(shí)非典型抗精神分裂癥藥物可以抑制其產(chǎn)生的精神分裂癥樣癥狀，即滿足動(dòng)物疾病模型的 3 個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，而作為精神分裂癥樣模型。此模型中出現(xiàn)了海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的脫髓鞘改變，并且低劑量飼養(yǎng) 6 周對(duì)海馬神經(jīng)元幾乎無(wú)影響。因此本實(shí)驗(yàn)用 0.2% CPZ 誘導(dǎo)建立精神分裂癥模型，用體質(zhì)量檢測(cè)、行為學(xué)測(cè)試、免疫組化和電鏡觀察鑒定模型的可靠性，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用體視學(xué)方法定量

2.6 體視學(xué)和行為學(xué)陽(yáng)性指標(biāo)間的相關(guān)分析

對(duì)上述行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的行為學(xué)參數(shù)和體視學(xué)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析。

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討 論

精神分裂癥病因尚未完全闡明，其臨床表現(xiàn)的異質(zhì)性很強(qiáng)，因此迄今為止還沒(méi)有建立一個(gè)能夠得到廣泛認(rèn)可的精神分裂癥動(dòng)物模型。目前研究中使用的動(dòng)物模型都只可表現(xiàn)出某一些精神分裂樣癥狀及某種病理改變。本實(shí)驗(yàn)所選用低劑量 CPZ 動(dòng)物模型主要病理改變?yōu)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)脫髓鞘改變。該模型小鼠存在如社交障礙、前脈沖抑制等較特異的精神分裂癥樣行為學(xué)改變，非典型性抗精神分裂癥藥物可改善其癥狀，是一個(gè)較為成熟并得到廣泛應(yīng)用的精神分裂癥樣動(dòng)物模型。有研究表明該模型在不同誘導(dǎo)時(shí)間點(diǎn)各腦區(qū)脫髓鞘程度不同，如胼胝體在 4.5~5.0 周、皮質(zhì)和海馬在 6 周脫髓鞘程度達(dá)到最大，因此本研究選用 6 周 0.2% CPZ模型，以觀測(cè)該模型小鼠在海馬脫髓鞘可能最嚴(yán)重時(shí)的行為學(xué)表現(xiàn)，并進(jìn)一步準(zhǔn)確定量研究海馬髓鞘的相關(guān)參數(shù)及其和行為學(xué)改變間的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)體質(zhì)量觀察、行為學(xué)檢測(cè)、MBP 免疫組化染色和透射電鏡照片分析等方法對(duì)所制備動(dòng)物模型進(jìn)行可靠性鑒定。在動(dòng)物模型制備整個(gè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)組小鼠體質(zhì)量出現(xiàn)了下降，與以往研究相符。以往研究表明 0.2% CPZ 造模 6 周小鼠出現(xiàn)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中央?yún)^(qū)域路程增加的行為學(xué)變化。有研究顯示曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的中央?yún)^(qū)域爬行路程是反映動(dòng)物的情感性行為學(xué)的指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組小鼠出現(xiàn)了曠場(chǎng)中央?yún)^(qū)域爬行路程增加。高架十字迷宮行為學(xué)測(cè)試結(jié)果與曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，進(jìn)一步證實(shí)實(shí)驗(yàn)組小鼠存在異常行為學(xué)表現(xiàn)。但實(shí)驗(yàn)組小鼠運(yùn)動(dòng)能力及探索習(xí)性均未發(fā)生改變，這說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中小鼠異常的行為學(xué)表現(xiàn)并不是由于運(yùn)動(dòng)能力和探索習(xí)性的改變所造成的，而可能是由于實(shí)驗(yàn)組小鼠空間認(rèn)知能力受損所造成的，因?yàn)闀鐖?chǎng)實(shí)驗(yàn)中央?yún)^(qū)域時(shí)間用來(lái)反映嚙齒類動(dòng)物的空間認(rèn)知能力，本實(shí)驗(yàn)中該指標(biāo)實(shí)驗(yàn)組明顯高于對(duì)照組。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中的中央?yún)^(qū)域和高架十字迷宮中的開(kāi)臂環(huán)境對(duì)小鼠來(lái)說(shuō)均存在潛在的威脅，正常小鼠會(huì)因害怕而盡快避開(kāi)，而本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組小鼠在具有潛在威脅的危險(xiǎn)環(huán)境中活動(dòng)明顯增加，出現(xiàn)在危險(xiǎn)環(huán)境中焦慮遲鈍的異常情感表現(xiàn)，這與精神分裂癥病人出現(xiàn)的以行為與環(huán)境不協(xié)調(diào)為主的特征表現(xiàn)非常相似。由此可見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的行為學(xué)變化不僅說(shuō)明本研究所制備的動(dòng)物模型具有可行性，而且也為 0.2% CPZ 模型可作為精神分裂癥動(dòng)物模型提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。模型小鼠行為學(xué)結(jié)果結(jié)合 MBP 免疫組化染色及電鏡下髓鞘微觀結(jié)構(gòu)的變化，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型構(gòu)建成功且可靠。

雖然精神分裂癥病因未明，但精神分裂癥存在神經(jīng)發(fā)育異常，并且基因和環(huán)境的共同作用在其發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，已得到研究者的認(rèn)可。海馬在環(huán)境應(yīng)激調(diào)節(jié)中具有重要作用，多種與精神分裂癥相關(guān)基因在海馬內(nèi)高表達(dá)，足見(jiàn)海馬在精神分裂癥病因研究中的重要價(jià)值；髓鞘形成從出生前開(kāi)始一直延續(xù)到出生后，海馬髓鞘形成到青春期才完成，而此時(shí)期正是精神分裂癥的高發(fā)期；說(shuō)明明確海馬髓鞘的病理改變對(duì)探討精神分裂癥病因具有非常重要的意義。尸檢研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者海馬內(nèi) MBP 含量減少，體視學(xué)的定量研究進(jìn)一步證實(shí)精神分裂癥患者海馬后部少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少，眾所周知少突膠質(zhì)細(xì)胞是中樞系統(tǒng)髓鞘形成細(xì)胞，因此以上的研究提示精神分裂癥患者存在海馬髓鞘結(jié)構(gòu)破壞和髓鞘形成障礙即脫髓鞘改變。基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者海馬少突膠質(zhì)細(xì)胞和髓鞘相關(guān)基因表達(dá)異常，進(jìn)一步說(shuō)明海馬脫髓鞘改變可能是精神分裂癥的病理學(xué)基礎(chǔ)之一。最近比較權(quán)威的精神疾病診斷標(biāo)準(zhǔn) DSM-5提出：擬采取通過(guò)多維度癥狀評(píng)估來(lái)評(píng)價(jià)多種精神病理現(xiàn)象及嚴(yán)重程度，可見(jiàn)對(duì)海馬脫髓鞘這一病理改變客觀準(zhǔn)確定量的必要性，然而目前研究不論是活體、尸體還是動(dòng)物模型研究，都無(wú)法提供精神分裂癥中海馬脫髓鞘改變的準(zhǔn)確定量數(shù)據(jù)。主要原因如下：（1）針對(duì)活體研究：DTI 是目前用于活體腦白質(zhì)主要纖維束檢查的唯一影像學(xué)方法，對(duì)神經(jīng)纖維的細(xì)微結(jié)構(gòu)改變敏感，可觀察神經(jīng)纖維束結(jié)構(gòu)及走行，其中 FA 值降低提示髓鞘結(jié)構(gòu)改變和神經(jīng)纖維完整性受損。雖然有研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者額葉、顳葉、海馬等腦區(qū)及胼胝體、前扣帶、鉤束等存在連接各腦區(qū)的神經(jīng)纖維束 FA 值降低，為精神分裂癥存在連接障礙提供了解剖學(xué)證據(jù)，但 DTI 也存在如下的缺點(diǎn)：首先 FA 值主要適用于研究較大的神經(jīng)纖維束，而海馬是以灰質(zhì)為主的腦結(jié)構(gòu)，海馬內(nèi)神經(jīng)纖維束細(xì)小，尤其是海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維含量較少，因此 DTI 對(duì)其測(cè)量的可靠性較低；其次 DTI方法主要是通過(guò)神經(jīng)纖維等結(jié)構(gòu)對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)的限制使得其更傾向于沿腦白質(zhì)走行方向彌散的原理間接反映髓鞘化程度，因此其不能直接客觀地觀察到有髓神經(jīng)纖維髓鞘超微結(jié)構(gòu)的改變，更無(wú)法對(duì)髓鞘結(jié)構(gòu)做到準(zhǔn)確的定量。（2）針對(duì)尸體和動(dòng)物模型研究：以往對(duì)精神分裂癥尸體研究多為髓鞘主要結(jié)構(gòu)蛋白，如 MBP 密度測(cè)量等的半定量研究；雖然有研究人員運(yùn)用免疫組化染色方法發(fā)現(xiàn) CPZ 小鼠模型可出現(xiàn)大腦多個(gè)腦區(qū)脫髓鞘改變，其中包括海馬；并運(yùn)用免疫組化化學(xué)染色的方法在不同時(shí)間點(diǎn)比較海馬脫髓鞘程度，發(fā)現(xiàn)在 CPZ 誘導(dǎo) 6 周海馬脫髓鞘程度達(dá)到最大；但這些研究沒(méi)有貫徹隨機(jī)抽樣的原則，而密度研究也存在參照空間陷阱問(wèn)題，沒(méi)有能夠在三維空間內(nèi)對(duì)有髓神經(jīng)纖維進(jìn)行準(zhǔn)確定量，因此結(jié)果很難具有說(shuō)服力，而體視學(xué)方法克服了以上的缺點(diǎn)，能準(zhǔn)確測(cè)量并定量有髓神經(jīng)纖維及髓鞘的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)中電鏡定性觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組小鼠海馬髓鞘出現(xiàn)分層和髓鞘與軸突的分離等現(xiàn)象及有髓神經(jīng)纖維直徑減小等脫髓鞘改變，進(jìn)一步運(yùn)用體視學(xué)方法測(cè)量發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積減少了約 77%，這一結(jié)果更加準(zhǔn)確客觀的說(shuō)明 CPZ 模型存在海馬的脫髓鞘改變。髓鞘是包繞在軸突表面的脂質(zhì)成分，主要起絕緣和加速神經(jīng)傳導(dǎo)的作用。神經(jīng)纖維直徑、髓鞘厚度均可影響神經(jīng)信息的傳導(dǎo)速度，因此脫髓鞘改變就可能引起傳導(dǎo)速度的下降，而導(dǎo)致神經(jīng)元協(xié)調(diào)刺激的能力受損，進(jìn)而引起遞質(zhì)釋放的異常，并最終引起大腦功能的異常而出現(xiàn)行為學(xué)改變。有證據(jù)證實(shí)白質(zhì)纖維髓鞘厚度下降可導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢，引起多巴胺釋放異常，進(jìn)而出現(xiàn)類似精神病癥狀的行為改變；另外，脫髓鞘疾病出現(xiàn)了精神分裂癥樣癥狀，如多發(fā)性硬化癥、異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良；抗精神病藥物可通過(guò)調(diào)節(jié)髓鞘形成相關(guān)蛋白表達(dá)而改善精神分裂癥樣癥狀，說(shuō)明脫髓鞘改變很可能在精神分裂癥樣癥狀表現(xiàn)中具有重要作用。臨床研究發(fā)現(xiàn) FA 值的降低和臨床癥狀之間存在一定的相關(guān)性，比如：精神分裂癥有幻聽(tīng)癥狀的患者其弓狀束FA 值的降低與幻覺(jué)呈顯著正相關(guān)；精神分裂癥中海馬 FA 降低和認(rèn)知功能障礙顯著相關(guān)，提示不同腦區(qū)神經(jīng)纖維完整性受損嚴(yán)重程度和該腦區(qū)相關(guān)的行為表現(xiàn)有關(guān)。眾所周知海馬和焦慮有關(guān)，有研究表明大鼠海馬腹側(cè)損傷可出現(xiàn)在高架十字迷宮中焦慮遲鈍的行為表現(xiàn)，這與本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組小鼠在該實(shí)驗(yàn)中行為表現(xiàn)非常相似，綜合以上的研究結(jié)果說(shuō)明海馬脫髓鞘改變很可能與焦慮樣行為表現(xiàn)有關(guān)。因此本研究將評(píng)價(jià)脫髓鞘改變的體視學(xué)參數(shù)和行為學(xué)測(cè)量指標(biāo)相結(jié)合進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)高架十字迷宮中開(kāi)臂、閉臂爬行路程均和海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維髓鞘體積存在相關(guān)性，為精神分裂癥中存在海馬脫髓鞘改變提供了強(qiáng)有力的證據(jù)；也為通過(guò)癥狀評(píng)估精神疾病病理改變的嚴(yán)重程度提供了一定的理論依據(jù)。本研究采用了多種行為學(xué)方法檢測(cè)了 CPZ 模型中小鼠的行為學(xué)表現(xiàn)，證實(shí) CPZ 模型是良好的精神分裂癥樣模型；首次采用了三維體視學(xué)定量方法測(cè)定了 3 月齡 C57BL/6 正常及 CPZ 誘導(dǎo) 6 周的脫髓鞘小鼠海馬體積及海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維髓鞘體積，為今后的針對(duì)該動(dòng)物及該動(dòng)物模型的研究提供了準(zhǔn)確、可靠的定量數(shù)據(jù)；明確海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積與行為學(xué)改變間具有相關(guān)性，為今后通過(guò)外顯行為判斷大腦結(jié)構(gòu)病理改變提供了一定的理論依據(jù)。但是對(duì)于海馬在脫髓鞘后出現(xiàn)不同行為學(xué)改變的具體機(jī)制及引起海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維體積改變的具體原因等仍然不清楚，有待進(jìn)一步研究。