强迫性酒精饮用表型的性别差异:决策与社会行为的临床前模型研究

【字体: 时间:2025年09月17日 来源:Psychopharmacology 3.3

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  本研究针对强迫性特质如何增加酒精使用障碍(AUD)风险的科学问题,通过动物模型开展性别差异性表型分析,发现高强迫性表型(High Compulsive)表现为社会从属性和保守决策策略,而单纯酒精摄入表型(Compulsive Alcohol)未显示显著行为改变,揭示了强迫性与酒精交互作用对行为领域的特异性影响,为成瘾机制研究与干预策略提供新方向。

  

酒精是全球范围内最广泛使用的成瘾性物质,长期使用可能导致酒精使用障碍(Alcohol Use Disorder, AUD),成为重大公共卫生问题。流行病学研究显示,男性更容易发展出AUD和强迫性饮酒模式,而女性饮酒量通常较低,但近年来女性酒精使用显著增加,性别差距正在缩小。成瘾行为涉及从可控使用到强迫性消费的转变,其特征是失去控制和尽管有负面后果仍持续行为。尽管冲动性和感觉寻求等特质已被广泛研究作为问题性酒精使用的脆弱性因素,但强迫性作为一种跨诊断特质的作用仍不明确。临床证据表明,强迫性特质可能增加AUD风险,尤其是与强迫症(Obsessive-Compulsive Disorder, OCD)的高共病率。

酒精消费与社会领域的中断有关,包括社会从属性和受损的社会互动。社会从属定义为在群体中占据较低层次位置,与酒精摄入增加一致相关,主要由慢性应激介导。在人类中,排斥或歧视经历与更高的酒精消费相关,在从属灵长类动物中也观察到这种模式。酒精还会损害社会能力,即在不同情境中有效应用社交技能的能力。动物研究表明,这种效应随年龄和性别而变化,在青春期促进社交性,而在成年期减少社交性,男性通常更容易出现社交缺陷,但女性也有类似结果。

除了这些社交中断,酒精消费还与病理性赌博问题相关。在AUD患者和动物模型中,都报告了决策能力受损,通常表现为次优决策。然而,研究结果仍不一致,因为啮齿类和健康人类的研究显示了一系列结果,从损伤到无影响,甚至在结构化条件下表现改善。同样,一些临床研究报告了AUD个体可比甚至降低的风险承担行为。

研究强迫性最相关的临床前模型之一是计划诱导性多饮(Schedule-Induced Polydipsia, SIP),其中食物限制的动物暴露于间歇性强化计划中,会发展出过度和持续的附属饮水行为。该模型已使用水和酒精进行验证,允许将动物分为两种表型:高饮水者(High Drinker, HD),被认为是强迫性的,和低饮水者(Low Drinker, LD),被认为非强迫性。HD大鼠在多个领域表现出行为改变,包括认知灵活性、认知和运动冲动性、风险决策以及社会情绪障碍。

临床前和临床证据已将强迫谱系障碍与酒精成瘾联系起来,酒精消费与多个领域的行为改变相关。然而,强迫性酒精摄入在促进适应不良行为中的具体作用,特别是在认知控制和社会行为领域,仍不清楚。此外,目前对这些效应中潜在的性别差异知之甚少。在此背景下,本研究的总体目标是识别一个以强迫性酒精饮用模式为特征的脆弱表型,并系统评估其在认知控制和社会领域的行为改变,考虑性别作为调节因素。

为了达到这一目的,研究人员旨在识别在SIP模型中表达一种或两种风险特质(强迫性和/或酒精消费)的脆弱表型,并随后检查这些档案如何影响风险决策,通过啮齿类赌博任务(rodent Gambling Task, rGT),和社会功能,使用社会优势管测试(Social Dominance Tube Test, SDTT)和三室Crawley测试(Three-Chambered Crawley's Test, 3CT)。这种方法能够检测强迫性作为成瘾发展的关键脆弱性因素,并促进识别具有转化相关性的行为改变。

研究人员使用了96只Wistar大鼠(48雄性和48雌性),年龄三个月,在受控条件下饲养,并进行逐步食物限制,直到达到自由采食体重的85%,并在整个研究中维持该体重。所有程序符合ARRIVE指南,并遵循EU Directive 2010/63/EU和Spanish Royal Decree 53/2013关于实验室动物的护理和使用。研究遵循3Rs原则(替代、减少、优化)。

实验设计包括表型分析和行为评估。首先,所有动物暴露于20次SIP水获取阶段,一旦强迫行为建立,水被替换为酒精进行12次会话。聚类分析基于水和酒精消费形成四组:低强迫性(低水和酒精消费)、强迫性酒精(低水和高酒精消费)、强迫性水(高水和低酒精消费)和高强迫性(高水和高酒精消费)。随后,动物使用SDTT和3CT评估社交性,使用rGT评估风险决策。

SIP程序包括基线水消费测量,然后进行SIP水阶段和SIP酒精阶段。记录每只大鼠的总水量(毫升)、舔瓶总次数和进入食物杂志的总次数。行为评估包括SDTT,评估对未知竞争者(优势)和已知竞争者(层次)的胜利百分比,以及3CT,评估社交性和对新奇社会的反应,包括活动性和速度测量。rGT评估决策行为,动物在四个选项中选择,这些选项在奖励幅度和惩罚概率/持续时间上不同。

统计数据分析使用混合层次K-means聚类分析来识别基于SIP范式中水和酒精消费的G/Kg的独特饮用档案。聚类分析使用最后5天的酒精和水消费数据,以考虑雌性动情周期引起的潜在变化。行为性能使用稳健双向ANOVA测试聚类和性别水平的行为差异,在SDTT、3CT和rGT中,使用Benjamini-Hochberg校正进行多重比较控制Type-I错误。比例测试用于确定每个聚类中病例数相对于性别总样本的预期值是否不同。当自举p值<0.05时,差异被视为统计显著。

研究结果揭示了四种独特的行为档案:低强迫性、强迫性酒精、强迫性水和高强迫性。这种分段显示了性别特异性分布:雄性在高酒精消费聚类中过度代表,而雌性在低消费档案中更普遍,表明性别相关易感性。高强迫性表型与强迫性酒精组不同,显示较低层次地位和较低风险决策策略,而组间在总体社交互动上无显著差异。然而,一般酒精消费减少了一般社交性并消除了性别差异,表明先天社交动机的中断。

在社会从属测试中,高强迫性大鼠在熟悉社会环境中显示从属行为档案,而强迫性酒精和低强迫性组采用主导社会地位。这种层次区别似乎与消费模式相关,因为社会从属一直与酒精摄入增加相关。在社交互动测试中,雌性显示更明显的社交性模式,而雄性倾向于定位在中央或空室,甚至在有同种动物的室中,但不进行互动,从而避免接触区域。酒精消费减弱了这些性别差异,因为一般社交性减少,性别差异在酒精消费组中消失。

在决策任务中,高强迫性组选择最不利选项(P4)的百分比显著较少,更频繁地选择有利选项(P2),与低强迫性和强迫性酒精组相比。这种档案表明较低的风险承担倾向,可能由增加的惩罚避免驱动。强迫性酒精组(高酒精消费但无水的强迫性)在风险选择上与对照组无差异。这表明,虽然酒精消费在风险决策中起作用,但其影响在与普遍强迫性结合时变得更加明显,可能由于对惩罚的敏感性增加,调节了决策行为。

研究结论支持强迫性和酒精消费的结合增加了行为脆弱性,损害了关键领域如社交能力和决策,并将强迫性定位为行为风险的跨诊断标记。这些发现强调了强迫性作为酒精摄入发展的关键脆弱性因素,并提供了对成瘾机制的新见解,为未来研究提供了方向,包括神经生物学底物的interrogation,如基因表达改变、代谢组学特征和HPA轴动力学。这些机制见解对于识别生物标志物和设计针对强迫谱系和AUD的靶向治疗至关重要。

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