[摘要]随着社会的发展以及生活水平的提高，人们的生活方式在不断改变，每天摄入大量高脂食物成为普遍现象，由高脂饮食诱导的抑郁症也随之影响人们的生活。抑郁症目前主要的治疗方式包括药物治疗、心理治疗、物理治疗。但由于治疗方式的局限性，导致治疗依从性欠佳。运动治疗作为多个指南中推荐的治疗手段，因其依从性高、操作性强、副作用少的优势，而成为目前抑郁症治疗方面的热点，但关于运动干预治疗可改 善抑郁症的机制尚不明确。为了探究运动缓解高脂饮食诱导的抑郁样行为的机制，本研究选用6周龄 C57BL，随机分成三组。通过喂食60%卡路里高脂饲料建立高脂模型，记录评估小鼠抑郁样行为。与正常组相比，高脂饮食小鼠出现抑郁样行为。通过神经电生理实验得出HFD 小鼠的 EPSC 频率和振幅均降低，运动能够使其恢复至接近至正常水平。由此可以得出，运动通过减轻 HFD 小鼠突触传递功能的损伤缓解了小鼠的抑郁样行为。

[关键词]抑郁样行为、湿邪、高脂饮食、运动

1．问题的提出

目前社会普遍存在人们每天摄入大量高脂食物的现象，由高脂饮食诱导的抑郁症也随之影响人们的生活。运动治疗抑郁症逐渐成为抑郁症治疗的的热点。但其治疗机制尚未明确，因此本文对其机制展开研究。

2．查阅资料

2.1 抑郁症的定义

抑郁症是由多种原因引起的一种常见的精神障碍，以情感低落、思维迟缓、以及言语动作减少，迟缓为典型症状。部分患者可存在自残、自杀行为。

2.2 抑郁症的危害

抑郁症会造成患者情感低落、思维迟缓、以及精神激越等心理上的伤害。严重影响 了患者的工作、学习、日常生活和社会交往，他们不能正常与他人交流，工作能力和学习效率下降，这也常常造成家庭和婚姻生活的不和谐。因抑郁症而造成的经济损失也相当巨大。患者要反复就诊，不仅增加医疗机构的负担，而且增加医疗支出。更加不容忽视的是，抑郁症又是一种可危及生命的疾病，67%的抑郁症患者有自杀的想法与行为，15%~20%的抑郁症患者最终自杀成功。中国是世界上自杀人数最多的国家，全世界每年大约有100万人死于自杀，其中超过1/4为中国人。

2.3 抑郁症的病因

2.3.1 遗传

抑郁症患者的子女患上抑郁症的风险是一般人的2到4倍。

2.3.2 心理因素

个人应激事件是抑郁症的重要原因。除此之外，个人性格是与抑郁症关系密切的心理学特质。

2.3.3 高脂饮食

随着社会的发展以及生活水平的提高，人们的生活方式在不断改变。每天摄入大量高脂食物成为普遍现象，但高脂食物对人们的健康危害极大。

2.3.3.1 高脂饮食导致内湿

内湿的发生与饮食习惯有密切关系。长期大量摄入高脂食物会损伤脾胃，使得健运失常，不能运化水湿，从而导致内湿。而体内湿气重会出现精力萎靡、睡眠不良、机体倦怠，使患者情绪紧张、心烦气躁，严重者可能出现抑郁样行为。

2.3.3.2 高脂饮食引起炎症导致细胞因子失衡

细胞因子失衡体现在神经营养因子水平降低和炎症因子表达量增加。长期高脂饮食容易产生炎症反应，多种炎症标志物水平升高，包括介导全身炎症的血浆促炎细胞因子 白细胞介素1、白细胞介素6和肿瘤坏死因子α ; 全身炎症活动的关键生物标志物C- 反应蛋白水平以及细胞介导的免疫标志物激活。这些免疫应答引起的改变是抑郁症的标志性症状，包括神经营养性症状、认知和情感症状^[1]。

2.3.3.3 高脂饮食导致海马神经细胞凋亡和神经发生减少

长期高脂饮食在一定程度上减少了血脑屏障中蛋白转运体数量，导致大脑皮层和海马缺乏营养，减少海马体积，海马神经细胞的凋亡增加，神经发生减少，不仅会损害认知功能，还会增加其对抑郁的易感性，容易出现反应迟钝以及难以集中精力等抑郁样行为。

3 设计实验

运用对照实验法，控制变量法。选用鼠龄6周的C57BL小鼠建立模型。模型小鼠随机分为正常组、高脂饮食组、运动组。给高脂饮食组、运动组喂养 60%卡路里高脂饲料，正常组喂养普通饲料。同时喂养8周，并让运动组每天定时以10米每分钟的速度进行跑步运动。通过行为学实验得出运动能够逆转HFD小鼠在行为学中的表现。通过神经电生理实验测量小鼠海马切片 CA1神经元中的EPSC的频率和振幅并进行数据分析，得出相关结论。

4研究过程

4.1建立模型

选用C57BL小鼠，鼠龄6周。环境温度22℃,照明每天12小时，自由饮水饮食，适应性饲养1周后进行模型建立。实验小鼠随机分为正常组、高脂饮食组、运动组。给高脂饮食组、运动组喂养60%卡路里高脂饲料，正常组喂养普通饲料。同时喂养8周，并让运动组每天定时以10米每分钟的速度进行跑步运动。

4.2行为学实验检测

4.2.1旷场实验

将小鼠单个迅速轻柔地放置到实验箱的中央区域，同时启动视频采集与分析系统，自动记录实验动物进入旷场中心区域的次数，停留时间，运动速率，运动总路程。每只小鼠检测10分钟。

4.2.2强迫游泳

将小鼠放入玻璃缸中，水温室温。每只小鼠检测5分钟，记录后4分钟小鼠累计停止挣扎、呈漂浮状态的时间。

4.2.3糖水偏好实验

实验前训练小鼠适应含糖饮水，在每个笼子中放置两个水瓶，第一天两瓶都装2%的蔗糖水，第二天，一瓶装2%的蔗糖水，一瓶为纯净水。12小时一轮，换位置。第三天禁食禁水。实验开始时，同时给每只小鼠提供定量的一瓶1%蔗糖水，一瓶纯净水。1小时后测糖水和纯净水的消耗量，并计算糖水偏好率。[糖水偏好率(%)=糖水消耗/总液体消耗]。

4.2.4悬尾实验

将小鼠尾尖部1cm左右处悬于离地约30cm处。测试期为6min，记录后4min的累计不动(指小鼠放弃主动挣扎，躯体处于悬垂不扭动状态)时间。

4.3神经电生理实验

神经电生理是用电生理仪器、微电极、电压钳及膜片钳技术等记录或测定整体动物或离体器官组织、神经和细胞离子通道等的膜电位改变、传导速度和离子通道的活动的方法。常用于在屏蔽干扰的环境中精确地测定包括各种器官的自发性电活动（如心电、脑电、神经电）、诱发电位和离子通道开放和关闭的等电活动。

4.3.1实验材料

(1)设备

电生理平台，振动切片机，微渗透压仪，恒温水浴锅，蠕动泵及其灌注管，纸质过滤盘，玻璃培养皿，气体扩散石，50毫升烧杯，不锈钢振动刀片，PC-10电极拉杆器，注射器驱动过滤单元，自制脑u型锚。

(2)试剂材料

ACSF(人工脑脊液)，2%琼脂糖，异戊巴比妥，切片液1毫升注射器，带长丝的硼硅酸盐玻璃毛细管。

4.3.2实验过程

(1)配置人工脑脊液溶液

用精密天平称盐，配制2升人工脑脊液溶液。加入约1.9升去离子水，充分摇匀，确保所有盐均溶解。用混合氧充气15-20分钟，将pH稳定在7.3~7.4。用合适的移液管加入4.8mM的氯化钙和2.6mM的氯化镁，最终浓度分别为2.4mM和1.3mM。去离子水定容至2升，再用混合氧充气15分钟。

(2)取样

使用异氟烷麻醉小鼠。用手术剪刀把老鼠的头剪掉，从颈部到鼻尖切开老鼠皮肤，露出头骨，去除皮肤使用细钳取出肌肉残留物。将大脑与嗅球底部分开，切断脑神经与颅骨的连接。修剪大脑与头骨的残留连接，并小心地将大脑放入一个50ml烧杯中，杯内装满充氧的冰ACSF。

(3)制备脑片

在干冰上冷却1L人工脑脊液溶液直至温度小于4℃,加入250ml人工脑脊液溶液至脑片保存室。用冷却的人工脑脊液溶液填充缓冲室，设置脑片厚度400um。将大脑放入预冷的人工脑脊液溶液中。用超强力胶水将大脑安装在振动切片机的样品盘上，调整样品角度令皮质面向切割刀片。设置超薄切片机的限位止动位置。将振动切片机的频率设置为最大值100Hz。使用上摇杆按钮将缓冲盘和大脑移动到某个位置，令露出的表面正好位于切割刀片刃口下方，按下“开始”按钮切割脑片。在切割过程中向保存室中不断地注入冷却的人工脑脊液溶液以保持脑组织冷却。将切好的脑片在室温下保存30分钟。

(4)电生理记录准备

用移液管将脑片由缓冲盘处移到预先注有冷却人工脑脊液溶液的的干净培养皿中。沿中线将大脑切成两半，将单独的脑片移至预先注有人工脑脊液溶液的保存室中。用适当的玻璃毛细管和微电极拉制仪制作玻璃记录微电极。制备测试化合物并将其添加至人工脑脊液溶液至最终工作浓度。用预先制备的母液在1ml微量离心管中制备细胞内记录溶液。通过在本生灯焰上熔化1ml塑料巴斯德吸管，制成电极填充器。当巴斯德吸管在火焰中变得不透明，将两端拉开以拉伸塑料。冷却后，切下足够长度以接触记录微电极底部。用细胞内溶液填充电极填充器。

(5)电生理记录

在瓶中注满人工脑脊液溶液和测试化合物溶液，用混合氧向两个瓶充气并使用金属螺旋管夹将人工脑脊液溶液的流速调整至约1.5ml/min。在室温下培养30分钟后，用吸管将脑片放进记录槽，并用参考电极固定切片。用微电极填充器向玻璃记录微电极中填充细胞内溶液，确保溶液在微电极末端处一直向下，轻拍去除气泡。将微电极连接到膜片钳放大器顶台的电极夹上，并调整好位置。采用微调控制显微操作器，将记录微电极降至脑片中的观察区域。使用粗调操作器将适当的刺激电极再次放置到脑片的适当区域。当微电极接触到脑片内的神经元后，通过1ml注射器对微电极施加负压。在计算机上监测密封层的电阻。在密封电阻超过1GΩ后，使用放大器和计算机软件补偿暂态，进一步施加负压以破裂细胞膜，获得神经元的全细胞。利用计算机控制软件进行电流电压关系测试，获取神经元健康状况并评估活性膜电导是否存在。通过内置连接人工脑脊液液流的注射器施用测试化合物来进行设定的实验。使用计算机控制软件监测测试化合物的反应，并进行电生理测试如电流电压关系、诱发兴奋性或抑制性突触后电位。实验结束后，从记录槽中取出脑片并用在0.1M磷酸缓冲液(pH7.4)中配制的4%多聚甲醛过夜固定组织。

5实验结果及分析

5.1行为学实验

通过行为学实验：旷场实验（OFT），悬尾实验（TST），强迫游泳实验（FST）和糖水偏好实验（SPT），发现与正常小鼠相比，HFD小鼠进入旷场中心区域的次数减少，停留时间短，运动速率降低，运动总路程减少。在悬尾实验（TST）和强迫游泳实验（FST），HFD小鼠的不动时间增加。在糖水偏好实验（SPT）中，HFD小鼠糖水的消耗量减少。运动能够逆转HFD小鼠在行为学中的表现，减轻HFD模型小鼠的抑郁样情绪。

 

图一

5.2神经电生理实验

我们使用全细胞膜片钳记录测量小鼠海马切片CA1神经元中的EPSC。与正常小鼠相比，HFD小鼠的EPSC频率和振幅均降低，运动能够使其恢复至接近至正常水平。这一实验结果表明，运动能够在一定程度上减轻HFD对小鼠突触传递功能造成的损伤。

 

 

图二

图三

6结论及展望

抑郁症的病因多种多样，发病机制复杂，主要是高脂饮食引起炎症导致细胞因子失衡，导致海马神经细胞凋亡和神经发生减少。本研究通过神经电生理实验阐述运动通过调节细胞因子和调控海马神经细胞凋亡与神经发生，减轻HFD对小鼠突触传递功能造成的损伤，缓解高脂饮食诱导的抑郁样行为。但是运动对心理疾病的帮助很有可能是多方面的，这些方面包括心理学以及神经生物学方面的交互。确定出剂量关系以及这些帮助背后的确切机制是接下来研究的主要方向。与此同时，推广运动来治疗心理疾病有两个非常大的障碍：首先是现阶段有很多的药物与心理治疗手段，让患者认为只有这些方法可以帮助他们；其次现在逐渐降低的运动量是大趋势，对于推广运动的理念非常不利。因此还需要进一步完善运动缓解抑郁样行为的方式。

 

 

参考文献

[1]余振.高脂饮食在小鼠抑郁样行为形成过程中的作用[硕士学位论文].浙江工业大学.2020年.

[2]马坤，刘金美，付翠元，张虎，贾绍辉.运动对抑郁症的干预作用及机制研究进展.武汉体育学院.2020年.