毒素诱导的条件性厌恶反应：比较埃米丁（Emetine）和硝酸东莨菪碱（Scopolamine Methyl Nitrate, SMN）与氯化锂（Lithium Chloride, LiCl）的效果

《Behavioural Brain Research》：Toxin-Induced Conditioned Disgust Responses: Comparing Emetine and Scopolamine Methyl Nitrate (SMN) to Lithium Chloride (LiCl)

化疗前兆恶心是化疗患者常见问题，本研究通过条件反射模型，测试了Emetine和Scopolamine甲基硝酸盐（SMN）在大鼠中的致吐性。将40只雄性Long Evans大鼠分为四组，分别给予LiCl、Emetine、SMN和NaCl处理，并在不同语境下进行四次条件形成和四次消退试验。结果显示LiCl和Emetine能显著引发条件性张嘴反应（模拟恶心），而SMN无效。该研究验证了Emetine作为替代致吐剂的潜力，并扩展了现有LiCl模型的应用范围。

　　

格蕾丝·E·莱克（Grace E. Lake）| 莉莉·王（Lily Wang）| 穆斯塔法·阿尔-胡达里（Mustafa Al-Khudairy）| 马丁·卡瓦利尔斯（Martin Kavaliers）| 克劳斯-彼得·奥斯森科普（Klaus-Peter Ossenkopp）

加拿大伦敦西安大略大学神经科学研究生项目

摘要

化疗患者常常会出现预期性恶心，这是一种由环境线索引发的习得性反应，即使在没有催吐刺激的情况下也会产生恶心感。这种反应可以通过将催吐治疗与特定环境线索的结合在老鼠身上进行建模。老鼠虽然不属于容易产生恶心的物种，但它们仍然能够体验到恶心，这可以通过它们张口的反应观察到。预期性恶心的老鼠模型主要使用氯化锂（LiCl）来诱发这种张口反应，然而其他一些潜在的催吐毒素和物质尚未被研究。本研究探讨了存在于吐根中的埃米丁（emetine）和东莨菪碱甲基硝酸盐（scopolamine methyl nitrate，简称SMN）是否也能诱发这种条件反射。40只成年雄性长埃文斯老鼠（Long Evans rats）分别接受了埃米丁（5.0 mg/kg，腹腔注射）、SMN（0.5或1.0 mg/kg，腹腔注射）、氯化锂（127 mg/kg，腹腔注射）或氯化钠（0.9%，腹腔注射，作为对照组），随后在四种条件下暴露于特定环境中30分钟，之后进行四次无药物条件测试。在无药物条件下，老鼠被直接放入该环境中。所有测试过程中的老鼠行为都被录像并记录下来，以统计条件性张口反应的频率。研究结果表明，与氯化锂相比，埃米丁是一种有效的条件刺激物，而SMN则不具备这种效果。

引言

与接受化疗治疗相关的环境线索可能会成为下一次治疗前恶心或呕吐的诱因，这种现象被称为预期性恶心。高达45%的患者在治疗过程中会出现这种情况，这可能会导致救命治疗的停止[1]、[2]。此外，化疗引起的恶心和呕吐可以分为急性（给药后24小时内）和延迟性（给药后24小时以上）[3]。预期性恶心基于巴甫洛夫条件反射原理，其中医院、治疗室、护士等环境因素是条件刺激物，化疗药物是无条件刺激物，而恶心或呕吐则是个体的条件反应[4]、[5]。急性恶心和预期性恶心的区别在于，后者是一种不需要实际催吐刺激就能产生的习得性反应，因为恶心是由特定线索引发的[6]、[7]。

关于味觉厌恶的研究已经非常广泛（综述见[8]、[9]、[10]、[11]）。将催吐剂或其他药物与味觉刺激结合使用可以产生条件性的味觉回避或厌恶[12]、[13]、[14]。具体来说，味觉回避是指不愿意主动接触或摄入某种味道；而味觉厌恶则表现为对非自愿接触该味道时表现出更强烈的厌恶反应[10]、[11]、[15]。尽管以前认为这两种现象是相同的，但大量证据表明它们实际上是两种不同的机制[10]、[16]。因此，味觉回避和厌恶的区别在于，前者是由条件性的恐惧、焦虑、压力或疼痛驱动的，而后者是由条件性的恶心驱动的[17]。

老鼠不属于容易产生恶心的物种（无法呕吐）[11]、[18]。相反，它们会通过各种厌恶或排斥反应（如张口、用爪子踩踏、摩擦下巴）来表明是否感到恶心[13]、[19]。条件性张口反应是指嘴巴快速张开和闭合，通常一次会重复5-7次，从而暴露出口腔内部[13]、[19]。这种反应在老鼠和麝鼩（Suncus murinus）中类似[11]、[20]。由于这两种物种之间的相似性，这表明这些行为可能是由类似的神经回路控制的。此外，只有已知能引起人类恶心的刺激物才能在老鼠身上诱发张口反应[6]、[11]。

此外，味觉厌恶的学习过程非常特殊，因为即使是在多次暴露于致病刺激和味觉刺激之间有数分钟到数小时的延迟，也足以形成回避行为[12]。虽然味觉厌恶可能需要更多的试验才能形成[19]、[21]，但回避和厌恶也可以对特定环境产生。事实上，人类会对曾经经历过恶心的环境产生回避或厌恶[3]。

预期性恶心的老鼠模型包括在多次试验中先给老鼠使用催吐剂或毒素，然后再让它们在无药物状态下暴露于相同环境中，以观察恶心体验与环境之间的关联是否形成。这与味觉厌恶范式中非自愿接触某种味道的情况类似[22]。

氯化锂（LiCl）因其强大的条件反射效果而被广泛用于诱发老鼠的类似恶心反应[23]、[24]。奥斯森科普等人[23]证明了LiCl剂量与张口反应之间的剂量依赖关系。他们在四次条件试验中分别给老鼠使用不同剂量的LiCl（32、64、128 mg/kg），然后进行一次测试/无药物试验。结果表明，较高剂量的LiCl能引发更多的张口反应[23]。这表明催吐毒素的剂量会影响条件性张口反应的频率。这些结果已被重复验证，进一步证明了LiCl诱导的条件性张口反应作为预期性恶心模型的可靠性[25]、[26]。传统上，“毒素”一词指的是由动物或植物产生的具有严重副作用的物质。在这里我们也将其归类为毒素，因为以往的研究也是这样做的，而且我们关注的是LiCl的副作用。

除了LiCl之外，还有其他一些潜在的催吐毒素或物质被认为具有类似的效果。埃米丁（emetine）是Cephaelis ipecacuanha根中的生物碱，以吐根糖浆的形式在人类中用作催吐剂[27]、[28]。最近的一项研究通过味觉反应测试表明，接受埃米丁（5.54 mg/kg）的老鼠在重新接触糖精溶液时表现出明显的张口反应[29]。作者还发现，在单次试验中，接受埃米丁处理后的老鼠并未表现出条件性张口反应[29]。该研究的局限性在于只进行了一次条件试验，而形成恶心体验与环境之间的关联需要多次试验。患者接受的化疗周期越多，他们在下一次治疗时出现预期性恶心的可能性就越大[3]、[6]、[23]。东莨菪碱甲基硝酸盐（SMN）是抗胆碱能药物东莨菪碱的季铵盐衍生物[30]。它无法穿过血脑屏障（BBB），但其外周效应与盐酸东莨菪碱相当[30]。先前的研究表明，SMN（1.0 mg/kg）能引起老鼠对牛奶和糖精的强烈厌恶[30]、[31]。然而，伯杰[30]和奥斯森科普等人[31]分别使用饮水潜伏期或糖精偏好比（糖精摄入量）来衡量恶心或厌恶的程度。由于没有记录或分析厌恶反应，因此这种条件反射虽然被称为味觉厌恶，但实际上更接近于味觉回避。SMN引起的厌恶机制尚不明确；因此，这些回避行为可能是由条件性恶心、恐惧或其他机制引起的。

尽管先前的研究为LiCl诱导的条件性张口反应奠定了坚实的基础，但很少有研究关注使用其他催吐刺激物来诱发老鼠的张口反应。为此，我们重新评估了埃米丁和SMN诱发预期性恶心条件反射的潜力。由于这两种毒素之前已被用于诱导老鼠的味觉回避或厌恶，我们假设它们也能诱发条件性张口反应。此外，还评估了张口反应的习得和消退过程，并与LiCl的情况进行了比较。

部分摘录

动物

本研究使用了40只成年雄性长埃文斯老鼠（每只体重225-250克，出生后50-55天；从Charles River实验室获得）。本研究仅使用雄性老鼠，因为这不仅是对埃米丁和SMN催吐效应的重新评估，同时也是为了将它们与LiCl进行比较，因为关于LiCl诱导的张口反应的最佳数据来自雄性老鼠。接受相同实验处理的动物被关在聚丙烯制成的笼子里（尺寸为45厘米×22厘米×20厘米）。笼子被放置在……

条件反射期间条件性张口反应的频率

研究发现，治疗因素对张口反应有显著影响（F(4, 35) = 4.731, p =.004, ηp2 =.351），在所有条件试验中，接受LiCl和埃米丁处理的老鼠比接受NaCl、低剂量SMN和高剂量SMN处理的老鼠表现出更明显的张口反应（图3A）。具体来说，事后检验显示，埃米丁处理组的张口反应与NaCl、低剂量SMN和高剂量SMN处理组有显著差异（p <.05）。

试验因素也有显著影响

讨论

本研究考察了埃米丁和SMN对雄性老鼠条件性张口反应的习得和消退的影响，从而扩展了目前使用氯化锂作为催吐毒素的预期性恶心模型。此外，由于埃米丁和SMN之前都被用于诱导老鼠的味觉回避或厌恶，因此这项研究也是对它们催吐效应的重新评估。研究发现，埃米丁是一种有效的催吐剂，而SMN则不是。

结论

本研究考察了埃米丁和SMN与LiCl相比诱发条件性张口反应的能力，以模拟雄性老鼠的预期性恶心。结果表明，埃米丁能够有效诱发条件性张口反应，而SMN在老鼠暴露于特定环境时则不具备这种能力。此外，这也验证了预期性恶心条件反射模型的可靠性，因为此前只有LiCl被用于诱发恶心反应。

作者贡献声明

穆斯塔法·阿尔-胡达里（Mustafa Al-Khudairy）：负责研究工作。马丁·卡瓦利尔斯（Martin Kavaliers）：负责写作、审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理和资金筹集、概念构思。克劳斯-彼得·奥斯森科普（Klaus-Peter Ossenkopp）：负责写作、审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理和资金筹集、概念构思。格蕾丝·E·莱克（Lake Grace E）：负责初稿撰写、数据可视化、项目管理和数据分析、概念构思。莉莉·王（Lily Wang）：负责研究工作。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本研究的利益冲突。