运动病评价指标的验证和应用

摘要

研究目的：
　　 运动病(motionsickness，MS)，即晕车病、晕船病、晕机病、航天病等，是由于前庭器官受到刺激而引起的中枢及自主神经系统功能紊乱的一种疾病，主要临床表现为头晕、恶心、呕吐、面色苍白、出冷汗等，若治疗不及时或治疗不当，会引起脱水和休克。运动病可发生于任何年龄，发病率较高，是一种具有遗传倾向的疾病，但其确切的发病机制至今尚不清楚。建立完善的运动病评价系统及培育合适的运动病动物模型是目前运动病研究所面临的重要问题。我们前期研究发现以粪便和尿液为基础的评价指标，可用于评价大鼠和小鼠晕反应的严重程度。但是，这个评价指标对于评价如累加性、变异性和习服性等运动病的特征是否合适，以及应用于筛选新型的抗运动病药物是否有效、灵敏，还有待进一步证实。因此本研究拟进一步对小鼠给予不同模式的旋转刺激、不同的旋转刺激时间、破坏双侧迷路、进行习服训练及给予不同种类的抗运动病药物来进行一系列验证，从而为抗运动病新药研究中评价指标的科学选择提供实验依据。
　　 研究方法：
　　 本课题通过下列实验验证了运动病评价指标，并进行了抗运动病新药的筛选。
　　 1.旋转方式对晕反应指数的影响
　　 旋转方式有2种：单轴旋转和双轴旋转，在旋转时间都是40min的条件下，比较这2种方式所致的晕反应的严重程度。单轴旋转，即绕着一个垂直于地球表面的垂直轴做水平匀速圆周运动，速度为360°/s；双轴旋转，除了绕上述的垂直轴旋转外，还绕水平轴做上下滚动，峰速度为360°/s，角加速度为20°/s2。双轴旋转时，以20°/s2的角加速度，顺时针旋转，从0°/s加速达到360°/s后以同样的角加速度减速到0°/s，然后逆时针旋转，重复上述过程，如此循环，直至40min后停止旋转。
　　 2.旋转模式对晕反应指数的影响
　　 根据实验仪器的设置，旋转模式共有5组，在相同的旋转时间40min的条件下，比较所诱发的晕反应的严重程度。这5组模式是：峰速度为60°/s，角加速度为80°/s2；峰速度为120°/s，角加速度为60°/s2；峰速度为180°/s，角加速度为60°/s2；峰速度为240°/s，角加速度为40°/s2：峰速度为360°/s，角加速度为20°/s2。
　　 3.旋转时间对晕反应指数的影响
　　 根据前面的实验结果，我们选择了峰速度240°/s，角加速度40°/s2的旋转模式，旋转时间分别为10min，20min，40min，60min。旋转时，以40°/s2的角加速度，顺时针旋转，从0°/s加速达到240°/s后以同样的角加速度减速到0°/s，然后逆时针旋转，重复上述过程，整个过程历时12s，如此循环。在4组不同的旋转时间的条件下，比较旋转时间长短对晕反应严重程度的影响。
　　 4.习服性对晕反应指数的影响
　　 将14只小鼠每天下午2点给予旋转刺激，旋转模式为峰速度240°/s，角加速度40°/s2，时间为40min，连续15天，考察晕反应指数的变化情况。
　　 5.双侧迷路破坏对晕反应指数的影响
　　 对照组鼓室内注射生理盐水，给药组用鼓室内注射庆大霉素这种化学法破坏双侧迷路，考察双侧迷路破坏前后晕反应指数的变化情况。
　　 6.抗运动病药物对晕反应指数的影响
　　 目前常用的治疗运动病的药物有4大类：抗胆碱药、拟交感药、抗组胺药和钙通道阻滞剂，我们分别选取了其中的代表药物东莨菪碱、哌甲酯、苯海拉明和尼莫地平。腹腔注射给药，比较运动病评价指标与这些药物药效是否一致。
　　 7.运动病评价指标的应用
　　 应用运动病评价指标，在7个抗运动病新药中筛选出可能有效的药物。结合自主活动实验和爬杆实验这2个评价指标，进一步评价这些药物的药理学效应。应用运动病评价指标评价腹腔给药和侧脑室给药后东莨菪醇的药效。
　　 结果：
　　 1.在相同旋转时间的条件下，与单轴旋转相比，双轴旋转所致小鼠的晕反应指数较高(5.14±1.37vs3.06±1.07)。
　　 2.在相同旋转时间的条件下，与其它旋转模式相比，峰速度240°/s，角加速度40°/s2所致小鼠的晕反应指数最高(7.05±3.22)，明显高于峰速度60°/s，角加速度80°/s2(2.66±1.09)，峰速度120°/s，角加速度60°/s2(3.12±1.61)以及峰速度180°/s，角加速度600/s2(4.01±2.05)。
　　 3.在相同旋转模式的条件下，与其它旋转时间相比，旋转40min所致小鼠的晕反应指数最高(4.85±1.26)，明显高于旋转10min(3.08±0.92)。
　　 4.在连续旋转15天的过程中，晕反应指数先有轻度的升高，然后逐渐下降，从第11天开始，稳定在4左右。
　　 5.HE染色的图片显示，给予庆大霉素的小鼠迷路破坏完全，造模成功。与给药前相比，给予生理盐水对照组的小鼠晕反应指数，没有显著性差异(5.43±2.27vs4.67±1.92)；给予庆大霉素后，小鼠的晕反应指数出现下降，并且有显著性差异(2.00±0.98vs.4.9±1.48)。
　　 6.与给药前相比，溶剂对照组的晕反应指数前后没有差异；给予抗运动病药物的4组，小鼠的晕反应指数都出现了不同程度的下降，其中，东莨菪碱组下降的最多，下降的百分比为56.7％。
　　 7.运用运动病评价指标，从7个新型抗运动病药物中筛选出sdfky5和sdfky6这2个可能有效的药物。
　　 8.运用自主活动实验和爬杆实验，进一步评价sdfky5和sdfky6这2个新型的抗运动病药物的药理学效应，发现自主活动实验这个评价指标不够灵敏和准确。这2个药物组的爬杆时间与东莨菪碱组相比，出现了不同程度的升高；sdfky6组的爬杆时间长于sdfky5组，但这2个药物组间无显著性差异。
　　 9.将sdfky6的2种同分异构体拆分构型进行药效评价，与空白对照组相比，它们的晕反应指数有明显的下降，下降的百分比为57.5％和56.9％。sdfky6-down组的爬杆时间没有出现下降，反而有轻度的上升；sdfky6-up组的爬杆时间有显著性下降，下降的百分比为81.5％。表明，sdfky6-down的中枢抑制作用较小。
　　 10.与溶剂对照组相比，腹腔给药后，东莨菪醇组的晕反应指数没有明显改变；侧脑室给药后，晕反应指数也没有明显改变。说明东莨菪醇可能不具有抗运动病的作用。
　　 结论：
　　 1、晕反应指数这个运动病评价指标稳定而且灵敏，可以很好的评价小鼠运动病的严重程度。
　　 2、结合爬杆实验，从7个新型抗运动病药物中筛选出2个可能有效的药物，并进一步筛选出名为sdfky6-down的新药，其具有很好的抗运动病效果，而且中枢抑制作用小。东莨菪醇可能没有抗运动病效应。
　　 3、晕反应指数这个运动病评价指标可用于抗运动病新药的开发与筛选。