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技術(shù)文章

甲醛暴露是否會(huì)對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶有影響
更新時(shí)間:2024-04-24   點(diǎn)擊次數(shù):458次

1.簡(jiǎn)介

人們使用的許多產(chǎn)品都含有甲醛甲醛是一種導(dǎo)致生物體內(nèi)各種系統(tǒng)故障的化學(xué)物質(zhì)。這種有機(jī)化合物隨處可見(jiàn),廣泛應(yīng)用于鑄造、家具、油漆、塑料、皮革、紡織和造紙工業(yè),以及涂層材料中。幾項(xiàng)研究表明,甲醛會(huì)影響海馬CA1CA3區(qū)域,這在記憶鞏固中起著重要作用在這項(xiàng)研究中,我們通過(guò)將甲醛暴露于雄性和雌性大鼠來(lái)研究甲醛的短期和長(zhǎng)期影響以及性別相關(guān)差異。

 

2.方法

在本研究中使用8010-12周齡大鼠(40只雌性,40只雄性)。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃見(jiàn)表1,甲醛(10mg/kg)腹膜內(nèi)給藥,急性給藥7天,慢性給藥30天。實(shí)驗(yàn)會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)桿測(cè)試、Morris水迷宮測(cè)試、條件恐懼測(cè)試、高架十字迷宮測(cè)試免疫組織化學(xué)檢測(cè)。

 

表1

 

2.1 旋轉(zhuǎn)桿測(cè)試

進(jìn)行旋轉(zhuǎn)桿測(cè)試以評(píng)估大鼠的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性。將每只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放在轉(zhuǎn)軸上3次,記錄它們?cè)谵D(zhuǎn)軸上保持平衡行走的時(shí)間。

 

2.2 Morris水迷宮

該測(cè)試用于評(píng)估大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶。 測(cè)試的主要元素是一個(gè)直徑1.5米、深度45厘米的水池。池內(nèi)有一個(gè)10×10cm的平臺(tái),低于水面2cm,為了使水不透明,使用了無(wú)毒的黑色染料。房間的墻壁上放置了不同的視覺(jué)線索。水箱被分成四個(gè)相等的象限,平臺(tái)放置在西南象限的中央。在采集階段,大鼠游泳5天,并從不同象限放入池中,每天進(jìn)行四次試驗(yàn)。 第六天,將平臺(tái)從泳池中移出并進(jìn)行探針測(cè)試。在測(cè)試中,這些動(dòng)物游泳持續(xù)60秒。所有游泳試驗(yàn)均用攝像機(jī)記錄并使用諾達(dá)思的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行分析。

 

動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)是一款應(yīng)用廣泛的視頻跟蹤軟件,可以跟蹤和分析任何動(dòng)物的行為、運(yùn)動(dòng)軌跡和活動(dòng),適用于所有標(biāo)準(zhǔn)行為測(cè)試(例如水迷宮,曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等)。諾達(dá)思同時(shí)支持根據(jù)研究需求進(jìn)行個(gè)性化迷宮定制和自定義感興趣的區(qū)域進(jìn)行視頻追蹤。

 

2.3 條件恐懼

由黑色有機(jī)玻璃材料制成,寬度和長(zhǎng)度為27厘米,深度為34厘米。進(jìn)行為期2天的行為測(cè)試,第一天動(dòng)物在第2、46分鐘(分鐘)時(shí)受到1秒的足部電擊(0.5mA)。第7分鐘結(jié)束時(shí),從機(jī)械裝置中取出動(dòng)物放回籠子中。測(cè)試第二天,將動(dòng)物放回同一個(gè)盒子中并重新測(cè)試5分鐘。在沒(méi)有足部沖擊的情況下,記錄總僵直時(shí)間。

 

2.4 高架十字迷宮

該測(cè)試用于評(píng)估嚙齒類動(dòng)物的焦慮樣行為。高架十字迷宮是一種十字形裝置,由兩個(gè)張開(kāi)的臂和兩個(gè)閉合的臂組成將動(dòng)物放入裝置中,諾達(dá)思的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)評(píng)估動(dòng)物在閉合臂中所花費(fèi)的時(shí)間。

 

2.5 免疫組織化學(xué)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),根據(jù)大鼠腦圖譜取腦獲得海馬CA1CA3區(qū)。將海馬CA1CA3區(qū)域中末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶dUTP 缺口末端標(biāo)記 (TUNEL) 陽(yáng)性細(xì)胞與這些區(qū)域中所有細(xì)胞的比率計(jì)算為每個(gè)腦切片中的百分比,其中應(yīng)用TUNEL測(cè)定來(lái)確定細(xì)胞凋亡。

 

3.結(jié)果

3.1 旋轉(zhuǎn)桿測(cè)試

對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間的轉(zhuǎn)棒測(cè)試性能沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。

 

3.2 Morris水迷宮

在急性組中,到平臺(tái)的平均距離逐漸顯著減小,表明動(dòng)物已經(jīng)學(xué)會(huì)了平臺(tái)的位置(圖1)。 各組之間任何一天獲得的值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。就該參數(shù)而言,用甲醛處理的雄性和雌性大鼠的學(xué)習(xí)表現(xiàn)沒(méi)有差異。在慢性組中,到平臺(tái)的平均距離逐漸顯著下降,表明動(dòng)物已經(jīng)學(xué)會(huì)了平臺(tái)的位置(圖2)。各組之間任何一天獲得的值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。就該參數(shù)而言,用甲醛處理的雄性和雌性大鼠的學(xué)習(xí)表現(xiàn)沒(méi)有差異。

探針測(cè)試結(jié)果顯示,急性組和慢性組到達(dá)目標(biāo)象限的時(shí)間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異3)。

 

圖1

 

圖2

 

圖3

 

3.3 條件恐懼

僵直時(shí)間是嚙齒類動(dòng)物在恐懼情況下表現(xiàn)出的物種特異性行為,如圖4所示。

 

圖4

 

3.4高架十字迷宮

在這項(xiàng)評(píng)估焦慮的測(cè)試中,各組之間動(dòng)物在較暗的封閉臂中花費(fèi)的時(shí)間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異(圖 5)。

 

圖5

 

3.5 TUNEL檢測(cè)

雄性急性實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比,CA1CA3區(qū)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡率和組間差異見(jiàn)表2。

 

表2

 

4.結(jié)論

急性期和慢性期暴露于腹膜內(nèi)甲醛不會(huì)損害學(xué)習(xí)和記憶,對(duì)抑郁或焦慮也沒(méi)有影響。急性暴露后,在雄性海馬體CA1CA3區(qū)域觀察到細(xì)胞凋亡。當(dāng)檢查認(rèn)知測(cè)試結(jié)果時(shí),實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差異。雄性雌性之間也沒(méi)有顯著差異。

 

參考文獻(xiàn)

Aydin D D, Ta?k?nalp O, Ulu?am E, et al. The effect of acute and chronic formaldehyde exposure on learning and memory in male and female rats[J]. International Journal of Neuroscience, 2023: 1-9.

 

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