二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸与小鼠攻击行为的相关性.doc

二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸与小鼠攻击行为的相关性?120?JournalofForensicMedicine,April2011,Vo1.27,No.2二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸与小鼠攻击行为的相关性刘超.一,蔡伟雄(1.复旦大学上海医学院法医系,上海200032;2.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室.上海200063)摘要:目的研究小鼠脑内二十碳五烯酸(eicosapentaenoieacid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacid.DHA)含量对小鼠攻击行为的影响.方法将雄性昆明小鼠72只随机分为对照组,鱼油组,辛伐他汀组和攻击参照组.每组18只前3组严格隔离饲养.分别灌服生理盐水,深海鱼油和辛伐他汀3个月.在干预前及干预后对小鼠的攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数,攻击时间进行观测.在干预结束后利用气相色谱一质谱联用法定量检测小鼠脑组织中EPA和DHA的含量.攻击参照组仅作攻击性评估.结果(1)干预前.各组小鼠的4项指标组间差异没有统计学意义,而干预后,各观测指标组间差异具有统计学意义(P<0.05)(2)干预后,EPA和DHA的含量在鱼油组小鼠脑中均最高,在辛伐他汀组均最低.(3)小鼠EPA的含量与干预前,后4项指标的改变均呈负相关(P<0.05),DHA含量与干预前,后摇尾次数和攻击次数的改变呈负相关(P<0.05)结论EPA和DHA含量与小鼠由应激所产生的攻击行为具有一定的因果关系.关键词:司法精神病学:攻击;二十碳五烯酸;二十二碳六烯酸类;小鼠中图分类号:DF795.3文献标志码:Adoi:10.3969.issn.10045619.2011.02.010文章编号:10045619(2011)02012005CorrelationbetweentheEicOsapentaen0icAcid,D0cOsahexaen0icAcidandtheAg-gressiveBehaviorinMiceLIUChao'CAIWei-xiongz(J.DepartmentofForensicMedicine,ShanghaiMedicalCollege,FudanUniversity,Shanghai200032,Chino,"2.ShanghaiKeyLaboratoryofForensicMedicine,InstituteofForensicScience,MinistryofJustice,P.R.Chino,Shanghai200063,China)Abstract:ObjectiveToexplorethecorrelationbetweentheeicosapentaenoicacid(EPA),docosahexaenoicacid(DHA)andtheaggressivebehaviorinmice.MethodsSeventytwomaleKunmingmiceweredividedintocontrolgroup,fishoilgroup,simvastatingroupandaggressivereferencegrouprandomly.Thecontrolgroup,fishoilgroupandsimvastatingroupweregivennormalsaline,fishoilandsimvastatinbyirrigationrespectivelyfor3monthsconsecutively,eachmousewasraisedisolatedly.Thelatentperiodofassault,thefrequenciesoftailswingandassault,andthecumulativetimeofassaultwererecordedatthebeginningandtheendoftheintervention.Finally,theEPAandDHAinbrainwereanalyzedbygaschromatographymassspectromehy(GCMS).Theaggressivereferencegroupwasraisedwithoutinterventionandwasevaluatedasaggressivereferenceonly.Results(1)Beforeintervention,thelatentperiodofassault,thefrequenciesoftailswing,thefrequenciesofassault,andthecumulativetimeofassaultwerenotsignificantlydifierentfromeachothergroup.Afterintmwention,thedifferencesweresignificant(P<0.05).(2)Aftertheintervention,thecontentofEPAandDHAinmicebrainwasthemostinthefishoilgroup,andtheleastinthesimvastatingroup.(3)ThecontentofEPAwasnegativelyrelatedwiththefourindexes(P<0.05)beforeandaftertheintervention.ThecontentofDHAwasnegativelyrelatedwiththefrequenciesoftailswingandassault(P<0.05).ConclusionThereisacorrelationbetweentheEPA,DHAandaggressivebehaviorinmiceunderstress.Keywords:forensicpsychiatry;aggression;eicosapentaenoicacid;docosahexaenoicacids;mice近年来.大量研究发现补充033多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids.PUFAs)能够改善正常人作者简介:刘超(1984一),男,山东东营人,硕士研究生.主要从事司法精神病学研究;E-mail:liucha012031984163.com通信作者:蔡伟雄,男,博士,主任法医师,硕士研究生导师,主要从事司法精神病学鉴定与研究:E-mail:tsaise163.com群及精神障碍者的暴力攻击行为1,部分干预实验也证实一3PUFAs对暴力攻击行为有改善作用【6_91.但是.补充(1)一3PUFAs与暴力攻击行为的改变之间是否存在因果关系尚不明确由于二十碳五烯酸(eicos.apentaenoicacid.EPA)和二十二碳六烯酸(docosahex.aenoicacid,DHA)是(o3PUFAs的两种主要成分.法医学杂志2011年4月第27卷第2期因此.本研究通过干预小鼠EPA和DHA的摄取量来观察小鼠脑内EPA和DHA含量的改变对小鼠攻击行为的影响.初步探讨(I)一3PUFAs(主要是EPA和DHA)与小鼠攻击行为的因果关系1材料与方法1.1仪器和试剂6890N气相色谱仪(美国Agilent公司),QuattroMicro气相色谱串联质谱联用仪(美国Waters公司).深海鱼油(美国Sigma公司),辛伐他汀(德国默沙东公司).其余试剂均为国产分析纯1.2方法1.2.1动物分组4周龄雄性昆明小鼠72只,随机分为对照组,鱼油组,辛伐他汀组和攻击参照组,每组18只,并编号.对照组,鱼油组和辛伐他汀组在整个实验过程中均单笼隔离饲养.在干预前先进行4周适应性隔离饲养攻击参照组小鼠群居正常饲养.该部分小鼠不予任何干预措施.仅作攻击性评估时使用1.2.2干预方法对照组,鱼油组,辛伐他汀组小鼠均通过灌胃给药.鱼油组每日给予深海鱼油0.72g/kg,以增加小鼠中枢EPA和DHA含量:辛伐他汀组每日给予辛伐他汀0.02g/kg,以降低小鼠中枢EPA和DHA含量;对照组每日给予生理盐水0-5mL干预时间均为12周.整个实验过程.小鼠均自由摄食和饮水1.2.3攻击行为观测采用梁建辉等¨2J介绍的攻击行为评估方法在干预前及干预后xCd,鼠进行攻击行为评估:在安静环境中将干预组小鼠按照编号依次置于23cmx30cm(直径×高)的透明圆筒中.并将相同编号的攻击参照组小鼠置于其中.录像观察10min回放录像,记录干预组小鼠的攻击潜伏期(自互相接触至主动发起躯体攻击的时间间隔,单位:min),摇尾次数,攻击次数(观测期间内主动躯体攻击次数的累加值)和攻击时间f观测期间内主动躯体攻击时间的累加值.单位:S),如果干预小鼠的攻击潜伏期10min,则记为10rain.在攻击行为评估前.将攻击参照组小鼠随机两两配对置于透明圆筒中.按照相同的方法对攻击参照组小鼠进行攻击行为评估.并对攻击参照组小鼠个体间的差异进行统计学分析1_2_4标本的获取与保存干预结束且攻击行为观测完成后.将小鼠断颈处死,取全脑,一80c【=冻存备用.?121?1.2.5小鼠脑内EPA和DHA定量检测1.2.5.1样品处理取冻存备用的小鼠脑组织并匀浆.准确称取脑组织匀浆25Illg置于离心管中,加入2mLV(正己烷):(异丙醇)=3:2溶液提取脂质,混匀后以1500x离t2,3min,转移上清液至一具塞容量管中,加入内标(正十七烷酸,10mg/mL)溶液10LLL,吹干后用2mL正己烷定容,添加2mol/L氢氧化钾一甲醇溶液0.2mL.涡旋混合后60cI=静置20min.取上清液并加入2mL10%硫酸一甲醇溶液,涡旋混合后密封.60qC静置90min.取上清液吹干,100L正己烷定容,取1L进样.1.2.5.2仪器分析气相色谱采用HP一1MS毛细管柱(30mx0.25mm.0.1Ixm).升温程序:初温150保持1min,以50C/min程序升温至200oC.保持1min.再以8oC/min程序升温至250oC保持3min进样口温度为250oC.分流比为10:1,载气为氦气.流速为1mL/min质谱离子源(EI源)温度为260,接口温度220.碰撞气为氩气,碰撞能量为70eV,扫描时间为0.1S,离子选择检测模式(SIM)1.2.6统计分析采用SPSS15.0软件包进行统计分析对攻击参照组小鼠攻击性指标进行单样本KS分析攻击性的组内比较采用配对符号秩检验.组间比较采用K一检验.组间多重比较采用秩转换技术结合随机区组设计方差分析并进行LSD法两两比较EPA和DHA含量用±s表示.EPA和DHA含量的组间比较采用单因素方差分析.组间多重比较采用LSD法对EPA和DHA含量与攻击行为的相关性进行Spearman相关分析检验水准O/=0.052结果2.1攻击行为评估2.1.1攻击参照组小鼠攻击行为评估按照1.2.3项中的方法对攻击参照组小鼠的攻击行为进行评估.并对前后两次评估结果进行配对符号秩检验.结果显示攻击参照组小鼠的攻击性在前后两次评估间的差异无统计学意义(P>0.05).单样本K一5检验显示攻击参照组小鼠的摇尾次数,攻击次数及攻击时间均服从Poisson分布.表明攻击参照组小鼠在为期10min的评估期间内发起主动攻击的概率是一致的2.1.2对照组小鼠攻击行为评估对照组小鼠攻击行为观测结果详见表1由于对照组小鼠攻击行为观测结果呈非正态分?122?布,因此宜用四分位数间距(一)来表示各观测指标的离散程度由表1可知.对照组小鼠攻击潜伏期的四分位数间距在干预前为0min.干预后则为1.37min:摇尾次数的四分位数间距在干预前为0次,干预后则为3次:攻击次数的四分位数间距在干预前为0次.干预后则为2次.攻击时间的四分位数间距在干预前为0S.在干预后则为2.25S为比较对照组小鼠在干预前后的攻击性是否存在差异.采用配对符号秩检验的方法对对照组小鼠干预前后的攻击性进行统计学分析.结果表明干预后的攻击潜伏期较干预前缩短.摇尾次数及攻击时间则高于干预前,差异具有统计学意义(P<0.05),而攻击次数在干预前后差异无统计学意义(P>0.05)2.1.3鱼油组小鼠攻击行为评估鱼油组小鼠的攻击行为观测结果详见表2由表2可知.鱼油组小鼠4个攻击性指标的观测值的,P75在干预前后相同,仅干预前后的最大值JournalofForensicMedicine,April2011,Vo1.27,No.2或最小值不同.对干预前后的攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数及攻击时间进行配对符号秩检验.结果表明攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数及攻击时间在干预前后的差异无统计学意义(P>0.05)2.1.4辛伐他汀组小鼠攻击行为评估以四分位数间距来表示辛伐他汀组小鼠各观测指标的离散程度.由表3可知.攻击潜伏期的四分位数间距在干预前为0min.干预后为3.36min:摇尾次数的四分位数间距在干预前为0次.干预后增加为9.25次:攻击次数的四分位数间距在于预前为0次,在干预后则增加为9.25次:攻击时间的四分位数间距在干预前为0S.干预后则增加为l9s采用配对符号秩检验的方法检验辛伐他汀组小鼠干预前后的攻击性是否存在差异.结果表明干预前后辛伐他汀组小鼠的攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数和攻击时间4个观测指标的差异均具有统计学意义(P<0.05),干预后的攻击性明显高于干预前.表1对照组干预前后攻击行为指标描述性统计(n=18)2.1.5各组干预前后组间分析为验证各组在干预前后的组间差异是否存在统计学意义,采用一秩和检验的方法对各观测指标在组间的差异进行统计学分析.结果表明,在干预前,攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数及攻击时间在3组间的差异均无统计学意义(P>0.05);在干预后,4个观测指标在3组间的差异均具有统计学意义(P<0.05).进一步采用LSD法对干预后的4个观测指标进行两法医学杂志2011年4月第27卷第2期两比较.结果显示除攻击次数这一指标在鱼油组和对照组之间无统计学差异外.其余各指标在任意两组间的差异均具有统计学意义(P<O.05).2.2小鼠EPA,DHA定量检测干预结束后.对各组小鼠脑组织中的EPA和DHA进行定量检测.结果详见表4表4各组小鼠脑组织中EPA,DHA定量检测(n=18,pog/mg)为验证EPA和DHA的含量是否具有组间差异.采用单因素方差分析进行统计分析.结果显示EPA和DHA含量在组间的差异具有统计学意义(P<O.05).进一步两两比较显示EPA和DHA含量在每两组间的差异也具有统计学意义(P<O.05).2.3小鼠攻击行为与EPA,DHA含量相关性分析为验证各组小鼠的攻击行为与脑内EPA,DHA含量是否具有相关性,将小鼠脑内EPA,DHA的含量与小鼠攻击行为在干预前和干预后的改变量进行Spearman相关分析.结果见表5由表5可见,EPA的含量与小鼠攻击潜伏期,摇尾次数,攻击次数和攻击时间的改变均存在一定相关性:而DHA的含量仅与摇尾次数和攻击次数的改变具有一定相关性表5EPA和DHA与小鼠攻击行为的相关性分析(n=543习化(1)一3PUFAs是人体所需的必需脂肪酸(essentialfattvacid,EFA)之一,在神经系统的发育过程中起重要作用Yamamot0等f31最早在研究中发现tz03PUFAs能够改善暴力攻击行为.随后的研究表明补充OJ一3PUFAs不但能够改善正常人群.同时也能够改善人格障碍患者的暴力攻击行为I6_s-9l但是并非所有的干预实验都证实(1)一3PUFAs对暴力攻击行为的改善作用.Itomura等l14】在其干预实验中则没有发现(1)一3PUFAs能降低攻击行为的发生.因此,033PUFAs与暴力攻击行为的改善之间是否存在直接或间接的因?123?果关系尚不明确本研究以小鼠作为研究对象.通过观察小鼠中枢EPA和DHA含量与攻击行为改变之间的相关性.初步探讨【1)一3PUFAs与暴力攻击行为之间的因果关系.研究表明.经过辛伐他汀和深海鱼油干预后,辛伐他汀组小鼠中枢EPA和DHA含量低于对照组.而鱼油组EPA和DHA含量则高于对照组.并且差异具有统计学意义在相同饲养条件下.对照组小鼠的攻击潜伏期较干预前缩短.摇尾次数及攻击时间较干预前增加.表明对照组小鼠的攻击性在干预后有所提高:鱼油组小鼠的4个观测指标在干预前后的集中趋势相同,干预前后的差异无统计学意义:辛伐他汀组小鼠的攻击潜伏期在干预后较干预前明显缩短.摇尾次数,攻击次数及攻击时间则较干预前明显增加,4项观测指标在干预前后的差异均具有统计学意义.表明辛伐他汀组小鼠的攻击性在干预后明显增强该结果说明在应激因素的影响下.即本研究中灌胃及隔离饲养的不适刺激下.小鼠的攻击性会有所增强.补充(I)一3PUFAs可以抵消或改善由此所造成的小鼠攻击性的增强.而中枢(1)一3PUFAs缺乏则可使小鼠的攻击性进一步增强同时对EPA和DHA含量与小鼠攻击行为的相关性分析显示.EPA和DHA与所观测攻击性指标中的攻击潜伏期呈正相关.与其他指标呈负相关.因此可以认为EPA和DHA的含量升高或降低均可影响小鼠的攻击性.即(t)一3PUFAs的含量与小鼠由应激所产生的攻击行为间具有一定的因果关系本研究中小鼠的攻击行为是在隔离饲养及灌胃等应激因素下产生的.由于导致攻击行为产生的因素较复杂.因此,本实验的结果具有一定的局限性.仅能说明PUFAs对应激产生的攻击行为存在一定因果关系.PUFAs对其他类型的攻击行为.尤其是精神病人在精神病性症状的影响下所产生的攻击行为是否同样具有因果关系.需要进一步的研究来证实参考文献:1ConklinSM,HarrisJI,ManuckSB,eta1.Serumomega一3fattyacidsareassociatedwithvariationinmood,personalityandbehaviorinhypercholesterolemiccommunityvolunteersJ.PsychiatryRes,2007,152(1):110.【2HuanM,HamazakiK,SunY,eta1.Suicideattemptand(1)一3fattyacidlevelsinredbloodcells:acasecontrolstudyinChinaJ.BiolPsychiatry,2004,56(7):490496.(3IribarrenC,MarkovitzJH,JacobsDRJr,eta1.Dietaryintakeof(o一3.oJ-6fattyacidsandfish:relationshipwithhostilityinyoungadultstheCARDIA?124?456】789studyJ.EurJClinNutr,2004,58(1):2431.VirkkunenME,HorrobinDF,JenkinsDK,et.Plasmaphospholipidessentialfattyacidsandprostaglandinsinalcoholic,habituallyviolent,andimpulsiveoffendersJ.BiolPsychiatry,1987,22(9):10871096.WatariM,HamazakiK,HirataT,etal1.Hostilityofdrugfreepatientswithschizophreniaand033polyun-saturatedfattyacidlevelsinredbloodcellsJ.PsyehiatryRes,2010,177(12):2226.FontaniG,ConadeschiF,FeliciA,eto1.Cognitiveandphysiologicaleffectsofomega一3polyunsaturatedfattyacidsupplementati0ninhealthysubjectsJ.EurJClinInvest,2005,35(11):691699.GeschCB,HammondSM,HampsonSE,etal1.Influenceofsupplementaryvitamins,mineralsandessentialfattyacidsontheantisocialbehaviourofyoungadultprisoners.Randomised,placebocontrolledtrial【Jj.BrJPsychiatry,2002,18l:2228.HamazakiT,SawazakiS,ItomuraM,eto1.Theef-feetofdocosahexaenoicacidonaggressioninyoungadults.Aplacebo-controlleddouble-blindstudyJ.JClinInvest,1996,97(4):11291133.HamazakiT,SawazakiS,NagaoY,eta1.DocosaJournalofForensicMedicine,April2011,Vo1.27,No.2hexaenoicaciddoesnotaffectaggressionofnormalvolunteersundernonstressfulconditions.Arandomized,placebo-controlled,doubleblindstudyJ.Lipids,1998,33(7):663667.101郭晓云.(1)一3多不饱和脂肪酸对CMS抑郁症大鼠模型神经生化及海马基因表达的影响fD1.上海:复旦大学.2007.111GolombBA.Cholesterolandviolence:isthereaconnection?J.AnnInternMed,1998,128(6):478-487.12】梁建辉,陆颖,王小平,等.氟西汀与米安色林对小鼠自主活动,探究和攻击行为药理作用的比较【JJ.中国药理学与毒理学杂志,2001,15(6):423426.13YamamotoN,SaitohM,MoriuchiA,etf.Effectofdietaryalphalino1enate,linoleatebalanceonbrainlipidcompositionsandlearningabilityofratsJ.JLipidRes,1987,28(2):144151.14homuraM,HamazakiK,SawazakiS,eta1.Theef-feetoffishoilonphysicalaggressioninschoolchildrenarandomized,doubleblind,placebo-controlledtrialJ.JNutrBiochem,2005,16(3):163-171.(收稿日期:20110221)f本文编辑:张钦廷)(上接第1l9页)3TracyTS,RybeckBF,JamesDG,eta1.StabilityofbenzodiazepinesinformaldehydesolutionsJ.JAnalToxicol,2001,25(3):166173.4】梁湘辉,戴智勇,刘文恩.反向高效液相色谱测定法同时测定人血浆中5种镇静催眠药浓度IJ1.中南大学(医学版),2009,34(7):689692.5MiuraM,OhkuboT,SugawaraK,eta1.Determinationofestazolaminplasmabyhigh-perfmanceliquidchromatographywithsolidphaseextractionJ.AnalSci,2002,l8(5):525528.6】雷勇,王玉瑾,温昕娟.甲醛固定家兔肝脏中地西泮的稳定性研究J.中国药物与临床,2009,9(5):364366.7WinekCL,EspositoFM,CinicolaDP.Thestabilityofseveralcompoundsinfornmlinfixedtissuesandfo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