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研究目的:青少年犯罪是一个严峻的社会问题,尤其是暴力犯罪,已经得到社会的广泛关注。多数研究者认为青少年犯罪主要是通过攻击行为来实施的。此外,精神疾病领域、体育运动场上攻击也时常发生,攻击行为的管理已成为社会共同关注的问题。攻击行为的研究不仅促进着基础科学的发展,而且对人类生存环境的改善、生命质量的提高也有着重要的现实意义。研究表明,中枢5-HT水平低下与高攻击行为密切相关。5-HT1AR和5-HT1BR调节着5-HT的合成、释放。电刺激猫的内侧下丘脑诱导防御性攻击行为的研究发现,中脑PAG区中5-HT1AR对攻击行为起着抑制作用。5-HT1BR基因敲除鼠对外界不可预知的刺激表现更为敏感,更易产生冲动。本实验室前期大量实验已经证实,运动能有效改善大鼠的攻击情绪和行为,但运动对攻击情绪的缓解作用是否对运动强度有要求?目前尚不清楚。因此,本实验试图从运动强度入手,选择与攻击行为密切相关的中脑PAG区5-HT能系统中5-HT、5-HT1AR、5-HT1BR及其mRNA作为研究指标,研究不同强度的游泳运动对攻击行为的影响。研究方法:1.实验动物及模型选用60只8周龄的健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,由中国人民解放军第四军医大学实验动物中心提供。购回后适应性饲养一周,随机分为6组:(A)安静对照组9只、(B)攻击模型组9只,(C)小强度游泳模型组11只,(D)中等强度游泳模型组11只,(E)大强度游泳模型组11只,(F)入侵组9只。(A)安静对照组:不作任何处理(B)攻击模型组:单笼饲养+入侵,3周(C)小强度游泳模型组:单笼饲养+入侵,3周;8周小强度游泳训练(D)中等强度游泳模型组:单笼饲养+入侵,3周;8周中等强度游泳训练(E)大强度游泳模型组:单笼饲养+入侵,3周;8周大强度游泳训练(F)入侵组:入侵单笼饲养鼠2.检测指标与方法(1)行为学:大鼠体重、攻击行为测试,旷场试验(2)中脑PAG区中5-HT能系统酶联免疫法(Elisa):检测 PAG 区中 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT);免疫组织化学法:检测PAG区中5-羟色胺1A受体(5-HT1A-receptor,5-HT1AR)、5-羟色胺 1B 受体(5-HT1B-receptor,5-HT1BR)的表达;荧光定量PCR:检测PAG区中5-HTARmRNA、5-HT1BRmRNA的表达。研究结果:1.研究结果显示,攻击行为加游泳运动使大鼠体重呈不同程度降低;2.攻击行为检测发现,与模型组相比,中等强度游泳模型组从运动后3周开始即呈现显著性降低(P<0.05)趋势并持续到训练结束,大强度游泳模型组在运动3周和5周后测试均呈现显著性降低(P<0.05),8周后测试不具有显著性;而与运动前自身相比,小强度游泳模型组在运动8周后,攻击次数极显著性降低(P<0.01),第3次测试后中等强度游泳模型组极显著性降低(P<0.01),并持续到第12周,大强度游泳模型组在第4次测试后表现出与第一次测试显著性降低的趋势(P<0.05),第5次测试后呈极显著性降低(P<0.01)。3.建模前,各组大鼠旷场中直立次数、修饰次数、总路程均无显著性差异。建模完成后,与安静对照组相比,各模型组直立次数、修饰次数、总路程呈显著性/极显著性变化(P<0.05/P<0.01),入侵组直立次数、总路程显著增加(P<0.05)。游泳运动8周后,与安静对照组相比,模型组直立次数、修饰次数、总路程显著性/极显著性变化(P<0.05/P<0.01),各游泳模型组仍具有差异,但不具显著性;与攻击模型组相比,小强度游泳模型组修饰次数显著升高(P<0.05),中等强度游泳模型组直立次数、修饰次数、总路程均呈显著性变化,大强度游泳模型组修饰次数、总路程显著性变化(P<0.05)。表明中等强度和大强度对攻击性大鼠旷场行为影响较大,而中等强度游泳运动产生的影响更显著、稳定。4.攻击模型组大鼠中脑PAG区5-HT极显著降低27.8%(P<0.01)。8周游泳运动训练后,与攻击模型组大鼠相比,中等强度游泳运动模型组极显著性升高44.37%(P<0.01),小强度和大强度游泳模型组分别升高26.87%、21.99%,但不具有显著性。5.攻击模型组大鼠中脑PAG区5-HT1AR表达极显著性降低28.64%(P<0.001),小强度游泳模型组显著性降低20.31%(P<0.05)。与攻击模型组相比,小强度游泳模型增加11.68%,中等强度游泳模型组大鼠和大强度游泳模型组大鼠分别极显著性增加 32.45%和 31.73%(P<0.001)。6.攻击模型组大鼠中脑PAG区5-HT1BR表达显著性降低19.31%(P<0.05),游泳运动8周后,与攻击模型组相比,小强度和大强度游泳模型组大鼠分别升高8.73%、12.44%,中等强度游泳模型组大鼠显著性升高21.78%(P<0.05)。7.攻击模型组大鼠中脑PAG区5-HT1AR mRNA表达显著性降低21.8%(P<0.05),8周游泳运动后,与攻击模型组相比,小强度和大强度游泳模型组分别升高9.6%、18.3%,中等强度游泳模型组极显著性升高35.9%(P<0.01)。8.攻击模型组大鼠中脑PAG区5-HT1BR mRNA表达极显著性降低32.7%(P<0.01),游泳运动8周后,与攻击模型组相比,小强度游泳模型组升高18.9%,而中等强度游泳模型组极显著性升高47.3%(P<0.01),大强度游泳捍型组升高20.4%。研究结论:1.单笼饲养加入侵模型能使大鼠产生攻击行为,即大鼠撕咬、打斗等明显增加,同时在新奇环境中探究行为增多,警惕性增强;2.攻击行为大鼠中脑PAG区5-HT水平低于正常大鼠,5-HT1AR、5-HT1BR及其mRNA表达均降低;3.8周游泳运动后,各强度游泳模型组大鼠的行为均有所改善,但中等强度的游泳运动对大鼠攻击行为的影响更显著;4.8周游泳运动后,中等强度游泳运动引起攻击行为大鼠中脑PAG区5-HT水平明显增加,5-HT1AR、5-HT1BR及其mRNA表达均显著上调;5.根据实验研究结果,攻击行为大鼠中脑PAG区5-HT能系统功能低下,运动能使该系统功能得到不同程度恢复,但中等强度游泳运动作用更显著,作用效果也更稳定。