吴聊大鼠,大家好,我是吴文远。
动物研究也证实在高剂量的辐射暴露后,啮齿类动物表现出学习记忆损害,比如学习、记忆、注意力、执行力和空间处理能力的降低,本文研究小鼠幼期接受相对低剂量的辐射(0.1~10Gy)其后学习记忆发生的改变。
1材料和方法
1.1实验动物
清洁级出生21d昆明小鼠购自湖北省实验动物研究中,小鼠体重约(9.6±0.7)g。在室温18~25℃、相对湿度50%~60%自然环境中用营养饲料分笼饲养,小鼠自由摄食及饮水。
1.2实验方法
1.2.1辐射损伤模型建立
小鼠随机分为2组:正常对照组、5Gy辐射组,每组10只。辐射组小鼠放入小动物辐射研究专用容器,射线源来自直线加速器(瑞典,Elekta),射线中心线高度和小鼠身体中心平齐,辐射组设置辐射剂量为5Gy。
1.2.2体重变化检测
分别测量小鼠在2月龄、4月龄的体重,与21d的体重作比较,比较辐射处理后至小鼠青春后期(21d~2月龄)、至成年期(21d~4月龄)的体重变化百分比。
1.2.3条件性恐惧实验
采用上海欣软信息科技限公司小鼠条件性恐惧实验装置、录像及分析系统,对4月龄小鼠行条件性恐惧实验。实验分为2个时期。训练期:将小鼠放入斯金纳箱中适应2min后,给予20s的声刺激(80dB,1000Hz)和2s的足部电刺激(0.85mA),声电刺激同步结束,间隔60s后重复1次声、电刺激。测试期:训练结束后分别于24h和(24+1)h行环境关联性和线索关联性恐惧测试,环境关联恐惧测试中不给予声电刺激,记录小鼠280s内小鼠僵直时间。线索关联性恐惧测试中给予声刺激但不给予电刺激,记录280s内小鼠僵直时间。本实验以测试期小鼠分别在环境关联性和线索关联性恐惧测试中280s内僵直时间(s)作为恐惧学习记忆的指标
1.2.4 Morris水迷宫实验
采用上海欣软信息科技有限公司水迷宫实验装置、录像及分析系统,对4月龄小鼠行Morris水迷宫实验。实验分为两个阶段。
(1)定位航行实验:历时5d。第1d,从池壁4个象限中第1象限的中点将小鼠放入水中,记录小鼠找到平台所用的时间,即逃避潜伏期(s)。若小鼠60s内找到水下平台则逃避潜伏期记为Xs,并在平台上休息15s;若60s内未找到平台则逃避潜伏期记为60s,则将小鼠引导上平台,同样在平台上休息15s。每个象限实验结束后小鼠休息60s再进行下一象限实验,直至4个象限实验完成。后4d重复操作同第1d。
(2)空间探查试验:第6d撤去平台,将小鼠从原平台所在象限的对侧象限入水,记录小鼠在60s内穿越原平台的次数。本实验以小鼠在定位航行实验中逃避潜伏期(ts)和空间探查实验中穿越原平台的次数n(次)作为小鼠空间学习记忆的指标。
1.3统计学处理
采用SPSS19.0统计软件,数据用均数±标准差(x±s)表示。小鼠体重增加百分比、旷场实验5min内自由探索总路程、新物体识别实验辨别指数DI、数据分别通过两独立样本t检验进行分析。检验水准设为α=0.05,P<0.05表示有统计学意义。
2结果
2.1体重增加量检测结果
5Gy辐射组小鼠在辐射期(21d)至青春后期(2月龄)期间体重增加百分比(150.34±23.46)%低于对照组(191.44±15.11)%,t=3.02,*P<0.05;在辐射期至成年期(4月龄)辐射组小鼠体重增加百分比(199.01±21.93)%显著低于对照组(260.31±21.27)%,t=4.22,**P<0.01,见图1。
2.2条件性恐惧实验测试结果
对照组、5Gy辐射组小鼠4月龄在条件性恐惧实验中环境关联性恐惧的僵直时间分别为(12.31±4.43)s、(19.59±6.39)s,无统计学差异(t=-0.885,P>0.05);线索关联性恐惧的僵直反应时间分别为(42.70±21.78)s、(39.08±12.88)s,亦无统计学差异(t=0.15,P>0.05),见图2。
2.3 Morris水迷宫实验测试结果
经Morris水迷宫实验测试,对照组、5Gy辐射组小鼠在定位航行中第1~5d内每天逃避潜伏期无统计学差异(F=2.30,P>0.05);在空间探查实验中两组小鼠60s内穿越平台的次数无统计学差异(t=-1.07,P>0.05),具体见图3。
3讨论
高剂量的电离辐射会扰乱生长发育、造成内分泌紊乱及学习记忆下降,尤其会引起与学习、记忆和空间信息处理能力相关的学习记忆损害。本实验中相同剂量的辐射(5Gy)并未造成成年后小鼠自由活动能力、物体识别记忆、环境相关性及线索相关性恐惧记忆、空间信息处理能力的改变,可能与辐射所用的射线种类、能量高低、剂量率、小鼠品系、行为学测试时间点等其他一系列复杂因素有关。