1.簡介
人們(men) 使用的許多產(chan) 品都含有甲醛,甲醛是一種導致生物體(ti) 內(nei) 各種係統故障的化學物質。這種有機化合物隨處可見,廣泛應用於(yu) 鑄造、家具、油漆、塑料、皮革、紡織和造紙工業(ye) ,以及塗層材料中。幾項研究表明,甲醛會(hui) 影響海馬體(ti) 的CA1和CA3區域,這在記憶鞏固中起著重要作用。在這項研究中,我們(men) 通過將甲醛暴露於(yu) 雄性和雌性大鼠來研究甲醛的短期和長期影響以及性別相關(guan) 差異。
2.方法
在本研究中使用80隻10-12周齡大鼠(40隻雌性,40隻雄性)。實驗計劃見表1,甲醛(10mg/kg)腹膜內(nei) 給藥,急性給藥7天,慢性給藥30天。實驗會(hui) 進行旋轉杆測試、Morris水迷宮測試、條件恐懼測試、高架十字迷宮測試和免疫組織化學檢測。
表1
2.1 旋轉杆測試
進行旋轉杆測試以評估大鼠的運動協調性。將每隻實驗動物放在轉軸上3次,記錄它們(men) 在轉軸上保持平衡行走的時間。
2.2 Morris水迷宮
該測試用於(yu) 評估大鼠的空間學習(xi) 和記憶。 測試的主要元素是一個(ge) 直徑1.5米、深度45厘米的水池。池內(nei) 有一個(ge) 10×10cm的平台,低於(yu) 水麵2cm,為(wei) 了使水不透明,使用了無毒的黑色染料。房間的牆壁上放置了不同的視覺線索。水箱被分成四個(ge) 相等的象限,平台放置在西南象限的中央。在采集階段,大鼠遊泳5天,並從(cong) 不同象限放入池中,每天進行四次試驗。 第六天,將平台從(cong) 泳池中移出並進行探針測試。在測試中,這些動物遊泳持續60秒。所有遊泳試驗均用攝像機記錄並使用諾達思的動物運動軌跡跟蹤係統進行分析。
動物運動軌跡跟蹤係統是一款應用廣泛的視頻跟蹤軟件,可以跟蹤和分析任何動物的行為(wei) 、運動軌跡和活動,適用於(yu) 所有標準行為(wei) 測試(例如水迷宮,曠場實驗等)。諾達思同時支持根據研究需求進行個(ge) 性化迷宮定製和自定義(yi) 感興(xing) 趣的區域進行視頻追蹤。
2.3 條件恐懼
由黑色有機玻璃材料製成,寬度和長度為(wei) 27厘米,深度為(wei) 34厘米。進行為(wei) 期2天的行為(wei) 測試,第一天動物在第2、4和6分鍾(分鍾)時受到1秒的足部電擊(0.5mA)。第7分鍾結束時,從(cong) 機械裝置中取出動物放回籠子中。測試第二天,將動物放回同一個(ge) 盒子中並重新測試5分鍾。在沒有足部衝(chong) 擊的情況下,記錄總僵直時間。
2.4 高架十字迷宮
該測試用於(yu) 評估齧齒類動物的焦慮樣行為(wei) 。高架十字迷宮是一種十字形裝置,由兩(liang) 個(ge) 張開的臂和兩(liang) 個(ge) 閉合的臂組成,將動物放入裝置中,諾達思的動物運動軌跡跟蹤係統評估動物在閉合臂中所花費的時間。
2.5 免疫組織化學
實驗結束時,根據大鼠腦圖譜取腦獲得海馬CA1和CA3區。將海馬CA1和CA3區域中末端脫氧核苷酸轉移酶dUTP 缺口末端標記 (TUNEL) 陽性細胞與(yu) 這些區域中所有細胞的比率計算為(wei) 每個(ge) 腦切片中的百分比,其中應用TUNEL測定來確定細胞凋亡。
3.結果
3.1 旋轉杆測試
對照組和實驗組之間的轉棒測試性能沒有統計學上的顯著差異。
3.2 Morris水迷宮
在急性組中,到平台的平均距離逐漸顯著減小,表明動物已經學會(hui) 了平台的位置(圖1)。 各組之間任何一天獲得的值均無統計學顯著差異。就該參數而言,用甲醛處理的雄性和雌性大鼠的學習(xi) 表現沒有差異。在慢性組中,到平台的平均距離逐漸顯著下降,表明動物已經學會(hui) 了平台的位置(圖2)。各組之間任何一天獲得的值均無統計學顯著差異。就該參數而言,用甲醛處理的雄性和雌性大鼠的學習(xi) 表現沒有差異。
探針測試結果顯示,急性組和慢性組到達目標象限的時間沒有統計學上的顯著差異(圖3)。
圖1
圖2
圖3
3.3 條件恐懼
僵直時間是齧齒類動物在恐懼情況下表現出的物種特異性行為(wei) ,如圖4所示。
圖4
3.4高架十字迷宮
在這項評估焦慮的測試中,各組之間動物在較暗的封閉臂中花費的時間沒有統計學上的顯著差異(圖 5)。
圖5
3.5 TUNEL檢測
雄性急性實驗組與(yu) 對照組相比,CA1和CA3區有統計學意義(yi) 的細胞凋亡,細胞凋亡率和組間差異見表2。
表2
4.結論
急性期和慢性期暴露於(yu) 腹膜內(nei) 甲醛不會(hui) 損害學習(xi) 和記憶,對抑鬱或焦慮也沒有影響。急性暴露後,在雄性海馬體(ti) CA1和CA3區域觀察到細胞凋亡。當檢查認知測試結果時,實驗組和對照組之間沒有發現差異。雄性和雌性之間也沒有顯著差異。
參考文獻
Aydin D D, Taşkınalp O, Uluçam 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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