生物钟紊乱导致躁狂行为

新的小鼠模型可能帮助研究人员更好地理解躁郁症

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过去,当研究人员在小鼠模型中寻找失眠、多动、不负责任的冒险行为、药物滥用以及其他与躁狂症相关的行为线索时,他们会给动物注射安非他命并监测其行为。但这些实验只产生了有限的信息。

“显然,这不是一个很好的模型,因为你是在给动物注射安非他命;这不是一种遗传疾病,”德克萨斯大学西南医学中心达拉斯分校的精神病学家科琳·麦克伦(Colleen McClung)说。

因此,麦克伦和几位同事没有给小鼠注射兴奋剂,而是测试了突变小鼠,这些小鼠在所谓的Clock基因中有一个单点突变,该基因有助于控制身体的昼夜节律:醒来、睡觉和吃饭时间,以及维持适当的体温、心脏和血液功能以及激素水平。研究人员在几种不同的情况下研究了突变小鼠,以确定缺失的遗传成分对行为的影响。他们的目标是试图了解躁狂症期间会发生什么,希望能够找到成功的新疗法。


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他们在《美国国家科学院院刊》上发表的研究结果显示:有缺陷的Clock基因在小鼠中诱发了一种躁狂状态,其表现与患有躁郁症或躁狂抑郁症的人类相似,躁郁症是一种患者在深度抑郁和躁狂行为之间循环的疾病。

突变小鼠在几种享乐场景中表现出对奖励刺激的反应增加。当训练它们按下踏板会触发对前脑的愉悦电刺激时,这些小鼠比它们的野生(未改变的)同类更频繁地按下踏板。当奖励是糖溶液时,它们的行为方式也是如此。在可卡因的存在下,突变小鼠需要比正常小鼠更小的剂量来激活它们的奖励回路,表明它们是多动的。麦克伦指出,容易药物滥用、疯狂购物、强迫性赌博和其他高冲动行为的躁狂症患者,“往往发现奖励的事情比其他人更有奖励性”。

当小鼠被置于高压环境中时,例如在开阔的空间中(表面上容易受到鹰等捕食者的攻击),野生小鼠似乎比它们的突变同类更焦虑。当它们被迫游泳时,在被放入一个装满七英寸水的桶中后,正常小鼠没有像它们的突变同伴那样容易放弃,这证明它们不太容易抑郁。“在我们可以想到的每一种测试方法中,[具有受损Clock基因的小鼠]看起来都像处于躁狂状态的双相情感障碍患者,”麦克伦说。

在确定突变小鼠确实患有躁狂症后,研究人员用锂进行了治疗——锂是一种情绪稳定剂,已知可以通过调节昼夜节律来对抗人类的躁狂症。突变小鼠在接受药物治疗10天后,表现出的行为更像它们的正常同类。“通过观察锂在这些小鼠中具体的作用,”麦克伦说,“我们或许能够更多地了解[情绪稳定剂]的作用机制,并在未来找到更具针对性的药物。”

未来可能使用的一种方法是挽救特定脑区中Clock基因的功能。在这里,科学家们使用靶向病毒将Clock基因的正确副本返回到腹侧被盖区细胞中,腹侧被盖区是中脑区域,在产生快感系统神经递质多巴胺的奖励通路中至关重要。病毒被引入后,突变小鼠开始表现得更像对照动物,但仍然稍微多动,麦克伦指出。

研究人员认为,他们的发现可能有助于科学家开始了解躁郁症的至少躁狂成分,这种疾病通常在成年早期发病,影响美国570万成年人。麦克伦承认,到目前为止,她的团队只成功地引发了与该疾病相关的躁狂症。展望未来,她和她的团队正在研究其他与昼夜节律功能相关的基因,看看是否可以使小鼠进入抑郁状态。

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