本研究利用甲狀腺摘除大鼠之動物模式，探討甲狀腺功能異常動 物，產生類憂鬱行為之生理機轉；並測試投予百憂解對此種類憂鬱行 為的可能療效及其作用機制。前人的研究藉由動物實驗及臨床測試，
提出多種假說，以解釋因甲狀腺功能異常所引發之非典型憂鬱症 (atypical depression)，其可能之致病機轉，其中包括成體海馬迴神經 新生作用 (Santarelli et al., 2003) 受到干擾；與血清素神經傳導物之釋 放與作用調控異常等 (Bauer et al., 2002; Araya et al., 2012)，皆被認為 可能與甲狀腺功能異常，併發非典型憂鬱症有關。本研究之目的為釐 清兩者在致病過程中，何者扮演較關鍵的角色。
本研究第一階段為建立甲狀腺功能異常之動物模式。對 8 週齡 成年 Wistar 公鼠行甲狀腺摘除手術，並連續觀察其手術後至犧牲前 的體重變化。與正常大鼠相比較，甲狀腺摘除組大鼠的體重會顯著減 少 (圖一)，顯示手術能成功造成甲狀腺功能異常，根據前人的研究，
甲狀腺摘除造成之體重下降，其機轉可能因甲狀腺缺失，影響代謝功 能及內分泌調控，導致甲狀腺摘除之大鼠體重增長較緩慢
(Escobar-Morreale et al., 1997)。為進一步確認手術的效果，研究中並 合併 ELISA 方法測定大鼠血清中 T3、T4 濃度，確認甲狀腺摘除之 大鼠血液中 T3、T4 量顯著低於正常大鼠 (圖二和三)，其變化量與
前人 (Redei et al., 2001) 的實驗結果相似。藉由上述兩項實驗結果與 前人成年大鼠甲狀腺摘除模式，均呈現相似的生理變化，證明此動物 模式能成功地模擬人類之甲狀腺功能異常。後續的行為測試發現甲狀 腺摘除後，動物在高架十字迷宮 (圖四) 與自發性運動 (圖五) 之行 為表現不受影響，但會使大鼠在 FST 的靜止不動時間顯著增加 (圖 六)，顯示甲狀腺摘除後三週，大鼠會出現類憂鬱行為，且可排除此 種行為變化，是由於甲狀腺摘除影響動物運動能力，或因焦慮行為增 加，特別是焦慮所導致的呆滯反應 (freezing) 等非專一性效應
(non-specific effect)，所造成之實驗結果誤判。
先前有研究指出成體海馬迴內神經新生作用之減少與憂鬱症成 因有關，在本研究第一階段之組織免疫染色實驗結果卻顯現，甲狀腺 摘除並表現類憂鬱行為之大鼠，其 DG 未成熟神經元數量顯著較正 常大鼠多 (圖七)，第二階段中甲狀腺摘除並表現類憂鬱行為之大鼠 DG 未成熟神經元平均數量也有較正常多的現象 (圖十九)，此二結果 的差異可能是 n 值不足或多加了腹腔注射投藥造成一長期壓力的變 因而造成，但皆相異於 Montero-Pedrazuela 等人在甲狀腺摘除之成年 大鼠中觀察到的海馬迴 DG 神經新生減少的現象，探究其可能原因 有如下兩點：(1) 動物模式不盡相同：在文獻的實驗中，會在甲狀腺 摘除後持續給予大鼠低碘食物及飲水中加入 0.02 % 的甲狀腺素抑
制藥物 methimazole (MMI)，以此方法將大鼠體內甲狀腺素降至極低 濃度 (serum T4 < 1.1 ng/mL; T3 < 0.08 ng/mL)。雖然，上述處理方式 能更有效降低體內甲狀腺素濃度，但卻無法排除低碘食物及 MMI 可 能造成其他生理功能的影響，且此生活條件與現實環境差異大，故於 本研究中不予執行。因此，術後藥物處理之差異為其中一項可能原因。
(2) 實驗動物年齡不同：文獻中所使用動物為 P75 執行手術，P95 及 P120 進行行為測試及組織免疫染色觀察，與本實驗進行手術、行為 測試及犧牲之時間點 (time point) 不同，故也可能因此造成與
Montero-Pedrazuela 等人實驗結果的差異。然綜觀本研究結果，雖在 成體海馬迴 DG 的神經新生現象結果不同於前人，但動物在摘除甲 狀腺後三週的 FST 中依然表現明顯的類憂鬱行為，因此可排除此類 憂鬱行為的產生主因是海馬迴 DG 神經新生減少，而此結果也與近 年對「神經性起源假說」提出質疑的文獻相呼應 (Holick et al., 2008;
Jayatissa et al., 2010; Eisch and Petrik, 2012)。因此，為進一步探討此類 憂鬱行為產生之原因，進行第二階段的實驗。
由於 fluoxetine 對許多臨床的憂鬱行為有顯著療效，目前被廣泛 用作治療多種不同類型的情感性精神疾病，而作用原理又與血清素神 經傳導物有關，於是本研究以 fluoxetine 作為治療藥劑，藉以觀察血 清素在此動物模式的類憂鬱行為表現上可能扮演的角色。在此階段實
驗，主要先建立甲狀腺功能異常誘發類憂鬱行為的動物模式，再對甲 狀腺摘除大鼠投予 fluoxetine，並觀察比較藥物投予後的行為變化及 海馬迴 DG 的神經新生現象。首先，先進行藥物測試，以甲狀腺正 常大鼠投予 fluoxetine，測試此劑量之藥物投予對正常動物可能的影 響。結果顯示，投予 fluoxetine 對大鼠體重變化 (圖八) 及行為測試 結果 (圖九~十一) 無顯著影響。接著，正式進行第二階段實驗，結 果顯示不論投藥與否，甲狀腺摘除大鼠之體重變化 (圖十二)、在血 液中 T3、T4 濃度變化 (圖十三、十四) 皆與第一階段結果相似，由 此確認手術進行成功，且投予 fluoxetine 後不會使體重及血液中 T3、
T4 濃度改變回復，可排除藥物效果是藉由直接影響體內殘留的 THs 相關調控作用。在高架十字迷宮 (圖十五) 與自發性運動 (圖十六) 行為的測試也顯示，投予 fluoxetine 對甲狀腺摘除大鼠的運動能力及 焦慮程度無顯著影響。但是，甲狀腺摘除大鼠在持續 17 天腹腔投予 fluoxetine 後，在 FST 中不會有顯著的類憂鬱行為表現 (圖十七)，
且靜止不動時間幾近正常個體。組織免疫染色結果則顯示，各組處理 在海馬迴 DG 上的未成熟神經元表現及其樹突分枝數皆無顯著差異 (圖十九、二十一)。如前述，近年文獻多導向成體海馬迴神經新生現 象非憂鬱症形成的關鍵，如：阻斷成體神經新生並非都會造成類憂鬱 症狀出現 (Jayatissa et al., 2010)；壓力也不一定能導致神經新生減少
(Lagace et al., 2010)。而一直以來，使用 SSRI 造成的神經新生現象 都只單獨出現在 DG，卻不會影響 SVZ 的神經新生 (Boldrini et al., 2012)，也讓許多文獻對 SSRI 抗憂鬱藥物治療機轉，主要依賴神經 新生現象的說法產生質疑。由此階段結果確認，甲狀腺功能異常引發 之類憂鬱行為可藉由 SSRI 藥物 fluoxetine 來改善，但卻未顯著影 響海馬迴 DG 的新生細胞數量，可能主要調控路徑非透過 DG 的成 體神經新生現象，而是與血清素相關受器調控有關，遂進行第三階段 實驗。
第三階段實驗主要是為了探討造成第二階段 FST 結果的可能作 用機轉。甲狀腺素與神經傳導物質相關系統的交互作用異常可能造成 情緒異常，尤其甲狀腺素與血清素分泌量及相關受器調控皆在動物實 驗中被發現，如：甲狀腺素會使縫核 5-HT1A 自體調控受器敏感度降 低，而可能導致血清素的釋放量和作用程度增加 (Bauer et al., 2002)。
在大腦的縫核是血清素神經元 (serotonergic neurons) 主要分布區域，
而海馬迴是相關訊號投射路徑之一 (Barnes and Sharp, 1999)，因此，
在第三階段實驗中，即利用 RT-PCR 分別定量縫核及海馬迴組織中 5-HT1A、5-HT2A、5-HT2C、5-HT3A 受器的表現量。由實驗結果可知，
其中獨 5-HT1A 受器的表現量改變最顯著。在縫核中，甲狀腺摘除大 鼠的 5-HT1A 受器表現量有顯著增加的現象，而甲狀腺摘除並投予
fluoxetine 的大鼠，雖表現量有較未投藥的摘除組少，但未達顯著；
另外，在海馬迴中，甲狀腺摘除與否雖對 5-HT1A 受器的表現量無顯 著的影響，但甲狀腺摘除並投予 fluoxetine 的大鼠 5-HT1A 受器卻顯 著減少 (圖二十二)。根據前人研究，5-HT1A 受器在腦中不同區域有 功能異質性，為血清素系統調控的關鍵，並與情緒異常表現有密切的 關連。在縫核中的 5-HT1A 受器主要在突觸前神經元，為一自體調控 受器 (autoreceptor) 可幫助負回饋調控縫核中血清素神經元的分泌 (Pineyro and Blier, 1999)，在臨床被診斷為憂鬱症自殺的患者檢體中發 現，其縫核中 5-HT1A 受器密度會較正常人高 (Stockmeier et al., 1998)；
相對的，5-HT1A 受器在邊緣系統及皮質區主要位於突觸後神經元上，
可接收並傳遞抑制型的神經訊號，被認為能幫助調節減低害怕及焦慮 情緒反應 (Chalmers and Watson, 1991; Pompeiano et al., 1992)。綜合前 人及本實驗結果推測，可能為 THs 減低誘發縫核中 5-HT1A 受器表 現量增多，進而促使中樞血清素釋放量減少進而導致憂鬱行為產生。
另外，過去文獻也發現長期投予 fluoxetine 可能會導致中樞神經元的 5-HT1A 受器去敏感化 (desensitization) (Lanfumey et al., 2008)，因此，
本實驗中投予 fluoxetine 之甲狀腺摘除大鼠憂鬱行為的消除，可能與 海馬迴 5-HT1A 受器表現量下降有關，也可能是縫核 5-HT1A 受器去 敏感化，使 5-HT1A 受器表現量雖增加但實為反應降低，其中確切的
作用路徑有待進一步的研究與探討。
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