董張雷 吳彬彬 王思聰

[摘要] 目的 建立丙泊酚靜脈自身給藥大鼠模型，采用累進(jìn)比率程序測(cè)量丙泊酚的斷點(diǎn)并分析不同劑量丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)。 方法 清潔級(jí)雄性SD大鼠，體重250～280 g，周齡14周，麻醉下右頸內(nèi)靜脈置管，恢復(fù)7 d后采用固定比率1∶1程序進(jìn)行靜脈自身給藥實(shí)驗(yàn)。大鼠對(duì)1.70 mg/kg丙泊酚形成穩(wěn)定的自身給藥行為后，選取24只大鼠隨機(jī)分為3組（每組n=8）：丙泊酚0.56 mg/kg組（P1組）、丙泊酚1.00 mg/kg組（P2組）、丙泊酚1.70 mg/kg組（P3組），繼續(xù)穩(wěn)定訓(xùn)練5 d，轉(zhuǎn)為PR程序訓(xùn)練5 d。實(shí)驗(yàn)由計(jì)算機(jī)控制，并記錄大鼠的有效鼻觸次數(shù)、無(wú)效鼻觸次數(shù)和藥物泵注次數(shù)。 結(jié)果 3組大鼠均能建立靜脈自身給藥行為。3組大鼠最后3 d的平均斷點(diǎn)（Breakpiont）分別為P1組：（5.3±1.1）次，P2組：（7.5±1.2）次，P3組：（12.1±1.9）次，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。在PR程序訓(xùn)練下，大鼠有效鼻觸次數(shù)和泵注次數(shù)隨丙泊酚劑量的增加而明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。 結(jié)論 在一定劑量范圍內(nèi)，丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)與給藥劑量呈正相關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 丙泊酚;自身給藥;累進(jìn)比率;斷點(diǎn)

[中圖分類號(hào)] R614? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2020）29-0041-04

[Abstract] Objective To establish a rat model of intravenous self-administration of propofol to measure the breakpoint of propofol by progressive ratio program and to analyze the reward effect of different doses of propofol. Methods Male SD rats of clean grade， weighing 250～280 g， aged 14 weeks， received right internal jugular vein catheterization under anathesia. After 7 d of recovery， the intravenous self-administration experiment was carried out with the procedure of a fixed ratio of 1∶1. After the rats formed a stable behavior of self-administration of 1.70 mg/kg propofol， 24 rats were selected and randomly divided into 3 groups（for each group， n=8）： the propofol 0.56 mg/kg group（group P1）， the propofol 1.00 mg/kg group（group P2） and the propofol 1.70 mg/kg group（group P3）， which were trained and stabilized for another 5 d and then transferred to PR training lasting for 5 d. The experiment was controlled by computer， and the times of effective nasal contact， ineffective nasal contact and drug pump injection of the rats were recorded. Results All the rats of 3 groups were able to establish their intravenous self-administration behavior. In the last 3 days， the average breakpoints of the three groups were respectively（5.3±1.1） times （group P1）， （7.5±1.2） times （group P2） and （12.1±1.9） times （group P3）， respectively and the differences were statistically significant（P<0.05）. Under the PR training， the times of effective nasal contact and drug pump injection of the rats increased significantly with the increase of the dosage of propofol， and the differences were statistically significant（P<0.01）. Conclusion Within a certain dose range， the reward effect of propofol is positively correlated with the dose administered.

[Key words] Propofol; Self-administration; Progressive ratio; Breakpoint

丙泊酚作為一種短效靜脈麻醉劑，因良好的臨床性能被廣泛用于臨床麻醉和ICU鎮(zhèn)靜[1-2]。越來(lái)越多文獻(xiàn)報(bào)道丙泊酚可產(chǎn)生性興奮、愉悅和欣快感，存在濫用現(xiàn)象[3-5]。尤其多見(jiàn)于麻醉科人員，而且丙泊酚一旦成癮，致死率也極高[6-8]。動(dòng)物位置偏愛(ài)試驗(yàn)、自身給藥實(shí)驗(yàn)和辨別實(shí)驗(yàn)也證實(shí)丙泊酚有強(qiáng)化和獎(jiǎng)賞效應(yīng)，具有明顯的精神依賴性[9-12]。近期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，即使短期重復(fù)給予小劑量丙泊酚，也可引起成癮[13]。

本研究已建立丙泊酚固定比率（Fixed ratio，F(xiàn)R）程序靜脈自身給藥模型，但不同劑量丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)還沒(méi)有評(píng)價(jià)。靜脈自身給藥模型作為藥物成癮最常用的模型之一，能夠較好地模擬人類自身成癮行為[14]。累進(jìn)比率程序通過(guò)測(cè)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物停止操作行為時(shí)完成的自身給藥次數(shù)，可評(píng)估完成一次自身給藥行為的最大反應(yīng)需求，即實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥動(dòng)機(jī)達(dá)到斷點(diǎn)（Breaking point，BP）[15]，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的有效鼻觸次數(shù)即獎(jiǎng)賞值。本研究采用累進(jìn)比率方法檢測(cè)大鼠是否能形成穩(wěn)定的自身給藥行為，檢測(cè)不同劑量丙泊酚斷點(diǎn)，進(jìn)一步評(píng)價(jià)丙泊酚的精神依賴性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

健康清潔級(jí)雄性SD大鼠24只，購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物許可證號(hào)：SYXK（浙）2010-0150， 12～14周齡，體重250～280 g，單籠飼養(yǎng)于清潔級(jí)動(dòng)物房?jī)?nèi)，晝夜節(jié)律，自由進(jìn)食進(jìn)水。飼養(yǎng)環(huán)境：溫度22～24℃，相對(duì)濕度55%～70%。隨機(jī)分為3組：丙泊酚0.56 mg/kg組（P1組）、丙泊酚1.00 mg/kg組（P2組）、丙泊酚1.70 mg/kg組（P3組）。藥品及裝置：丙泊酚（意大利AstraZeneca公司，批號(hào)NK317），大鼠自發(fā)反應(yīng)操作籠（寧波生物科技研究所）。本研究通過(guò)溫州醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)審核，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中善待動(dòng)物，嚴(yán)格遵守2006年國(guó)家科技部頒發(fā)的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見(jiàn)》原則。

1.2方法

大鼠腹腔注射戊巴比妥鈉全麻后行右側(cè)頸內(nèi)靜脈置管。置管后經(jīng)頸內(nèi)靜脈注射0.2 mL青霉素抗感染，傷口用阿米卡星注射液處理，恢復(fù)7 d后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)期，訓(xùn)練結(jié)束后單籠飼養(yǎng)，給予食物20 g，以限制生長(zhǎng)和維持體重，飲水不限。大鼠固定比率1∶1（FR1）訓(xùn)練[10]，每天9：00～12：00為自身給藥實(shí)驗(yàn)期。訓(xùn)練前將大鼠從飼養(yǎng)籠中移到實(shí)驗(yàn)籠，用生理鹽水注射確認(rèn)導(dǎo)管通暢。每個(gè)實(shí)驗(yàn)籠配備一個(gè)有效鼻觸開(kāi)關(guān)和一個(gè)無(wú)效鼻觸開(kāi)關(guān)，觸動(dòng)有效鼻觸開(kāi)關(guān)時(shí)注射丙泊酚，注射期間籠燈熄滅，同時(shí)開(kāi)關(guān)上的綠燈閃爍，注射完畢綠燈熄滅，在注射后30 s內(nèi)大鼠如再次觸動(dòng)有效鼻觸開(kāi)關(guān)則不注射藥物，僅計(jì)算機(jī)記錄有效鼻觸次數(shù)。觸動(dòng)無(wú)效鼻觸開(kāi)關(guān)則不注射丙泊酚。有效鼻觸次數(shù)的均數(shù)值連續(xù)3 d波動(dòng)小于10%視為模型穩(wěn)定。大鼠對(duì)1.70 mg/kg丙泊酚形成穩(wěn)定的自身給藥行為后，選取24只大鼠隨機(jī)分為3組（n=8）：丙泊酚0.56 mg/kg組（P1組）、丙泊酚1.00 mg/kg組（P2組）、丙泊酚1.70 mg/kg組（P3組），再連續(xù)訓(xùn)練至少5 d，反應(yīng)穩(wěn)定后進(jìn)行PR訓(xùn)練5 d，每次6 h。PR程序采取5e0（獎(jiǎng)賞次數(shù)×0.2）-5，大鼠為獲得丙泊酚注射所要求的有效鼻觸次數(shù)依次為1，2， 4，6，9，12，15，20，25，32，40，50，62，77，95，118，……[16]。如果訓(xùn)練期間，大鼠持續(xù)1 h無(wú)一次丙泊酚注射，則結(jié)束訓(xùn)練，6 h內(nèi)的注射次數(shù)或1 h內(nèi)無(wú)注射的最后完成注射次數(shù)視為斷點(diǎn)[6，17]。有效鼻觸次數(shù)的均數(shù)值連續(xù)3 d波動(dòng)小于10%則視為模型穩(wěn)定。計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)，每天訓(xùn)練結(jié)束后，微量注射器注射肝素0.15 mL（30 U），保持靜脈導(dǎo)管通暢。

1.3觀察指標(biāo)

三組大鼠（分別給予不同劑量丙泊酚）在PR程序下進(jìn)行自身給藥行為學(xué)訓(xùn)練時(shí)，是否能形成穩(wěn)定的自身給藥行為，記錄三組大鼠的有效鼻觸次數(shù)、無(wú)效鼻觸次數(shù)和藥物泵注次數(shù)（斷點(diǎn)），比較不同劑量丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)，評(píng)估大鼠的丙泊酚精神依賴潛力。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析（Repeated-measure ANOVA），若Levene檢驗(yàn)方差齊性，兩兩比較采用LSD，組間比較采用單因素方差分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1 FR程序大鼠自身給藥模型建立

大鼠經(jīng)過(guò)FR1程序（每次靜脈注射1.70 mg/kg丙泊酚）連續(xù)訓(xùn)練14 d后，丙泊酚自身給藥的有效鼻觸次數(shù)（Active）明顯增加，無(wú)效鼻觸次數(shù)（Inactive）則一直處于較低水平且無(wú)增長(zhǎng)，有效鼻觸次數(shù)明顯高于無(wú)效鼻觸次數(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000），建立穩(wěn)定的自身給藥。見(jiàn)表1。

2.2 PR程序大鼠自身給藥行為模型建立

重復(fù)測(cè)量方差分析顯示大鼠有效鼻觸次數(shù)隨劑量增加而增加，三組大鼠有效鼻觸次數(shù)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000），且大鼠有效鼻觸次數(shù)與訓(xùn)練時(shí)間有交互作用（P=0.000）（表2）。隨著時(shí)間累積，3組大鼠有效鼻觸次數(shù)從第3天開(kāi)始趨于穩(wěn)定，均明顯高于第1天和第2天。三組大鼠最后3 d有效鼻觸次數(shù)分別為：P3組：（175.7±29.4）次，P2組：（96.3±10.5）次，P1組：（44.3±5.4）次，組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000，圖1）。三組大鼠無(wú)效鼻觸次數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.880，表2）。

2.3不同劑量丙泊酚斷點(diǎn)

3組大鼠最后3 d的斷點(diǎn)次數(shù)分別為：P1組：（5.3±1.1）次，P2組：（7.5±1.2）次，P3組：（12.1±1.9）次，3組大鼠的斷點(diǎn)次數(shù)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000，圖2）。圖3為不同劑量丙泊酚的PR測(cè)試原始數(shù)據(jù)圖，每次注射劑量分別為0.56、1.0、1.7 mg/kg，測(cè)試時(shí)間6 h。隨劑量增加，丙泊酚的給藥動(dòng)機(jī)越強(qiáng)，產(chǎn)生的斷點(diǎn)次數(shù)越高，大鼠更愿意完成鼻觸行為來(lái)獲取更多的丙泊酚，即獎(jiǎng)賞效應(yīng)越強(qiáng)。圖4為大鼠丙泊酚PR訓(xùn)練6 h的原始數(shù)據(jù)圖，6 h內(nèi)大鼠有效鼻觸次數(shù)195次，無(wú)效鼻觸次數(shù)28次。

3 討論

本研究采用累進(jìn)比率程序成功建立大鼠丙泊酚靜脈自身給藥模型。自身給藥模型最能反映人類主動(dòng)覓藥行為，因此在藥物濫用和依賴研究領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛，經(jīng)常被用來(lái)評(píng)估藥物的依賴性潛力。其中FR和PR程序使用最為廣泛。普遍認(rèn)為FR程序主要反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自身給藥的起始階段，而PR程序則衡量動(dòng)物覓藥動(dòng)機(jī)和藥物渴求度。PR程序與FR程序均要求實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)一定次數(shù)的鼻觸或踏板行為，完成自身給藥行為。但一般FR程序采用的固定頻率較低，動(dòng)物完成自身給藥的難度較低。所以，F(xiàn)R程序主要用于評(píng)價(jià)藥物的強(qiáng)化作用或有無(wú)濫用傾向，卻無(wú)法很好地評(píng)估動(dòng)物對(duì)成癮藥物的覓藥動(dòng)機(jī)和渴求[18]。而PR程序通過(guò)累進(jìn)增加給藥行為與給藥次數(shù)，即完成一次有效給藥所需要的有效鼻觸次數(shù)是逐漸增加的（計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)置的公式自動(dòng)完成）。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物滿足自身需求的意愿（即覓藥動(dòng)機(jī)）越強(qiáng)烈，越愿意完成不斷增加的有效鼻觸次數(shù)要求來(lái)獲得藥物獎(jiǎng)賞[15]，因而可以從一個(gè)側(cè)面反映其對(duì)藥物的覓藥動(dòng)機(jī)和對(duì)藥物的渴求度，對(duì)研究動(dòng)物成癮個(gè)體化區(qū)別提供更多理論支持。當(dāng)難度提升到一定程度時(shí)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物因難度太高而最終放棄自身給藥，停止進(jìn)行操作性行為。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在最后一次自身給藥時(shí)所完成的有效鼻觸次數(shù)，也就是最終比率（獎(jiǎng)賞值），反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為獲得最后一次給藥所能付出的最大努力，理論上降低自身給藥斷點(diǎn)或者最終比率的藥物，也可以降低覓藥動(dòng)機(jī)或渴求，從而作為治療預(yù)防或治療成癮的藥物。

本研究通過(guò)建立PR程序自身給藥模型探討大鼠對(duì)丙泊酚的覓藥動(dòng)機(jī)和渴求來(lái)進(jìn)一步研究丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)斷點(diǎn)和有效鼻觸次數(shù)在一定范圍內(nèi)隨丙泊酚劑量增加而增加，可見(jiàn)丙泊酚的獎(jiǎng)賞效應(yīng)隨劑量增大而增強(qiáng)，產(chǎn)生正向增加的劑量-效應(yīng)曲線，這與大多數(shù)成癮性藥物（如尼古丁、可卡因、安非他命）的研究結(jié)果一致[18-20]。即實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)藥物產(chǎn)生的覓藥動(dòng)機(jī)越強(qiáng)、渴求度越高，動(dòng)物更愿意完成所需有效鼻觸次數(shù)而獲得給藥。本研究采用PR程序測(cè)試大鼠對(duì)丙泊酚精神依賴性的大小，補(bǔ)充FR程序?qū)Ω鼮閺?fù)雜的覓藥動(dòng)機(jī)和渴求的評(píng)估。

但PR程序本身也存在一定局限性。首先，藥物的濃度對(duì)PR程序影響非常大。根據(jù)上升型劑量-效應(yīng)曲線在眾多成癮藥物自身給藥實(shí)驗(yàn)中的使用，可知藥物劑量越大，動(dòng)物的覓藥動(dòng)機(jī)或?qū)λ幬锏目是蠖纫矔?huì)更大。同時(shí)，由于大鼠自身給藥訓(xùn)練程序不同、不同作者對(duì)斷點(diǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不同及藥物依賴程度不同等原因，不同的藥物甚至相同藥物之間也很難進(jìn)行比較。

綜上所述，使用PR程序訓(xùn)練大鼠可以形成穩(wěn)定的丙泊酚自身給藥，在一定范圍內(nèi)，劑量越大的丙泊酚獎(jiǎng)賞效應(yīng)越大，進(jìn)一步的研究應(yīng)類比其他成癮藥物，研究如何降低藥物斷點(diǎn)，從而為臨床預(yù)防和戒毒提供新的思路。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Fan W，Zhu X，Wu L，et al.Propofol：An anesthetic possessing neuroprotective effects[J].European Review for Medical & Pharmacological Sciences，2015，19（8）：1520-1529.

[2] Monroe T，Hamza H，Stocks G，et al.The misuse and abuse of propofol[J].Substance Use & Misuse，2011，46（9）：1199-1205.

[3] Wischmeyer PE，Johnson BR，Wilson JE，et al.A survey of propofol abuse in academic anesthesia programs[J].Anesth Analg，2007，105（4）：1066-1071.

[4] Earley PH，F(xiàn)inver T.Addiction to propofol：A study of 22 treatment cases[J].Journal of Addiction Medicine，2013， 7（3）：169-176.

[5] Brechmann T，Maier C，Kaisler M，et al.Propofol sedation duringgastrointestinal endoscopy arouses euphoria in a large subset of patients[J].United European Gastroenterology Journal，2017，6（4）：536-546.

[6] Roussin A，Montastruc JL，Lapeyre-Mestre M.Pharmacological and clinical evidences on the potential for abuse and dependence of propofol：A review of the literature[J].Fundam Clin Pharmacol，2007，21（5）：459-466.

[7] Saraghi M，Badner VM，Golden LR，et al.Propofol an overview of its risks and benefits[J].Compendium of Continuing Education in Dentistry，2013，34（4）：252-258.

[8] Xiong M，Nimisha S，Kavya R，et al.Neurobiology of propofol addiction and supportive evidence：What is the new development？[J].Brain Sciences，2018，8（2）：36.

[9] 孫國(guó)勤，徐惠芳，江偉，等.異丙酚條件性位置偏愛(ài)效應(yīng)形成的神經(jīng)機(jī)制[J].中華麻醉學(xué)雜志，2002，22（4）：231-233.

[10] Wu B，Liang Y，Dong Z，et al.Glucocorticoid receptor mediated the propofol self-administration by dopamine D1 receptor in nucleus accumbens[J].Neuroscience，2016， 328（7）：184-193.

[11] Wu B，Lin W，Wang H，et al.Glucocorticoid receptor in rat nucleus accumbens：Its roles in propofol addictions[J].Neuroscience Letters，2018，662（1）：115-121.

[12] Wang B，Lv K，Liu H，et al.Contribution of the α5 GABAA receptor to the discriminative stimulus effects of propofol in rat[J].Neuroreport，2018，29（5）：347-352

[13] 徐文婷，楊麗勤，張忠楠，等.丙泊酚成癮大鼠的心理生理學(xué)特性[J].中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2019，24（6）：608-614.

[14] 趙春，張栗，馬寶苗，等.累進(jìn)比率在自身給藥模型中的應(yīng)用[J].中國(guó)藥物依賴性雜志，2011，20（3）：169-172.

[15] Gancarz AM，Kausch MA，Loyd DR，et al.Between-session progressive ratio performance in rats responding for cocaine and water reinforcers[J].Psychopharmacology（Berl），2012，222（2）：215-223.

[16] Depoortere RLD，Lane J，et al.Parameters of self-administration of cocaine in rats under a progressive-ratio schedule[J].Pharmacology Biochemistry and Behavior，1993， 45（3）：539-548.

[17] Roberts DCS.Breaking points on a progressive ratio schedule reinforced by intravenous apomorphine increase daily following 6-hreinforced by intravenous apomorphine increase daily following 6-hy-droxydopamine lesions of the nucleus accumbens[J].Pharmacol B&hem Behav，1989， （32）：43-47.

[18] Donny EC，Caggiula AR，Mielke MM，et al.Nicotine self-administration in rats on a progressive ratio schedule of reinforcement[J].Psychopharmacology，1999，147（2）：135-142.

[19] Brebner K，Phelan R，Roberts DCS.Intra-VTA baclofen attenuates cocaine self-administration on a progressive ratio schedule of reinforcement[J].Pharmacology Biochemistry and Behavior，2000，66（4）：857-862.

[20] Green T，Gehrke B，Bardo M.Environmental enrichment decreases intravenous amphetamine self-administration in rats：Dose-response functions for fixed- and progressive-ratio schedules[J].Psychopharmacology，2002，162（4）：373-378.

（收稿日期：2020-03-13）