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慢性疲劳综合征小鼠的空间学习和记忆功能降低

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四川动物Sichuan Journal of Zoology 2016,35(6):879—883 DOI:10.1 1984/j.issn.1000—7083.20160161 慢性疲劳综合征小鼠的空间学习和记忆功能降低 赵海,姚刚,钱宁,陈明飞,杨智,吴曙光 (贵阳中医学院实验动物研究所,贵阳550002) 摘要:目的对比分析慢性疲劳综合征小鼠与正常小鼠之间空间学习记忆功能存在的差异性。方法采用复 合刺激法复制慢性疲劳综合征(CFS)小鼠模型,随后采用Morris水迷宫检测CFS小鼠与正常组小鼠之间空间学习 记忆功能存在的差异。结果模型组小鼠寻找隐藏平台的潜伏期、总路程、平均游泳速度及目标象限滞留时间占总 时间的百分比均显著低于正常组(P<0.05),正常组小鼠寻找隐藏平台主要采用空间搜索策略,而CFS小鼠主要采 用重复环绕搜索策略。结论CFS小鼠的空间学习和记忆功能降低。 关键词:Morris水迷宫;复合刺激;认知功能;空间学习和记忆 中图分类号:Q959.837 文献标志码:A 文章编号:1000—7083(2016)06—0879—05 The Spatial Learning and Memory Function were Reduced in Chronic Fatigue Syndrome Mice ZHAO Hal,YAO Gang,QIAN Ning,CHEN Mingfei,YANG Zhi,wU Shuguang (Institute of Laboratory Animals,Guiyang College of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550002,China) Abstract:0bjective To analysis the differences of spatial learning and memory function between chronic fatigue syn- drome and normal mice.Methods The chronic fatigue syndrome(CFS)mice was first established by compound stimulus method,and then the differences of spatial learning and memory function between chronic fatiuge syndrome and normal mice were explored using Morris water maze test.Results The time of latency,path length,average swim speed and percent time in target quadrant for searching hidden platform were signiifcantly decreased in CFS mice compared with the normal group(P<0.05).The nomral mice adopt spatial strategy to find the hidden platform,while the CFS mice will adopt a re— petitive looping strategy.Conclusion The spatila learning and memory function was decreased in CFS mice compared with the normal mice. Key words:Morris water maze;compound stimulus;cognitive function;spatila learning and memory 慢性疲劳综合征(chronic fatigue syndrome,CFS) 轴功能等发生了不同程度的紊乱(李莉,卢洪洲, 是在现代节奏紧张的生活方式下出现的以食欲不振、 2009;王小峰,2012;张颖,黄希庭,2012;Tomas 体质量下降、免疫功能受损及精神症状不佳等慢性疲 et a1.,2013;翟亚南等,2013;Craddock et a1., 劳为突出表现的全身性症候群(Katafuchi et a1.,2003; 2014;Kempke et a1.,2015),同时患者的5-羟色胺 任秋兰,翟伟,2011)。调查显示我国城市人口发病率 转运体启动子区基因多型分布与正常健康人群相 在10%~25%,世界卫生组织估计此病危及世界人口 比差异显著(施璐霞,毛广平,2006),CFS患者的 的20%一25%,CFS对患者的记忆力、注意力、工作、 很多细胞、组织器官、系统等都受到了不同程度的 教育和个人活动带来严重的影响,现已成为2l世纪影 影响。本课题组前期实验研究发现患CFS的SD 响人类身心健康的重要因素之一,目前越来越多的人 大鼠血清中雌、孕激素水平显著降低,下丘脑一垂 正受到CFS的困扰,而且发病人数呈逐年上升趋势 体.性腺轴功能出现紊乱,同时其F 代的学习记忆 (Jiang et a1.,2004;吴芳鹏等,2008)。 能力低下、学习兴趣降低,定位航行时间延长,空 有研究表明CFS患者的认知能力、神经系统、 间搜索次数减少,患有先天性甲状腺功能减退病症 内分泌系统、细胞免疫功能及下丘脑.垂体.肾上腺 (congenital hypothyroidism)(刘蕾,钱宁,2011)。 收稿日期:2016-06-14 接受日期:2016 ̄8-19 基金项目:贵阳中医学院院内项目([2015]01) 作者简介:赵海,硕士,助理实验师,从事胎盘形成研究,E-mail:344947218@qq.con 通信作者Corresponding author,硕士,高级实验师,从事中医药实验动物学研究,E-mail:243099502@qq.com 879 四JIl动物2016年第35卷第6期 小鼠是生命科学研究和医学研究中重要的模式生 物之一,目前将小鼠用于海马、记忆功能等方面的 Sichuan Journal of Zoology Vo1.35 No.6 2016 6 d,每只小鼠每天训练4次,每天以半随机的方式选 择入水点(表1),将小鼠面向池壁,轻放入水中,小鼠 研究已经取得了显著成就。本实验拟采用复合刺 激造模法复制CFS雌性KM小鼠(余曦明等, 2014),采用Morris水迷宫对CFS小鼠与正常小鼠 进行记忆功能的行为学检测,对比分析二者空间学 在60 S内找到平台,记其登上平台所需的时间,即为 潜伏期;若60 S未能找到平台,记潜伏期为60 S,并引 导小鼠到平台上并停留30 S,每次实验结束后,必须 将小鼠擦干,并用加热器烘干其毛发,每天记录小鼠 的潜伏期、游泳路程、速度和游泳轨迹等情况。 空间探索实验(probe/retention tria1):在游泳训 习记忆功能的差异,进一步探讨分析复合刺激构建 CFS的方法对小鼠记忆功能的影响。 练6 d结束后,第7天时撤除平台,分析各组小鼠在 1材料和方法 1.1材料 1.1.1 实验动物 清洁级健康KM雌性小鼠44 只,体质量20 g±2 g,由重庆腾鑫公司提供[实验动 物生产许可证号:SCXK(军)2012-0001]。购人后放 入动物代养室适应性饲养3 d,实验经贵阳中医学院 实验动物研究所批准后进行相应的实验。 1.1.2 仪器与设备50 mL离心管和计时器等实 验器材(上海乐培实验器材有限公司);Morris水迷 宫(中国科学院药物研究所生产)。 1.2方法 1.2.1 CFS小鼠模型的建立 将小鼠随机分为 2组:正常组(对照组,n:22)、模型组(给予复合刺 激处理组,n=22)。每天对模型组小鼠实施下列3 组复合刺激处理,连续5周。束缚刺激:前3天对小 鼠用50 mL塑料离心管进行适应性束缚10 min,以 后每天束缚的时间为30 min;力竭刺激:将小鼠放入 水温为28 oC±2 cC,水深25 cm左右的水池中,前3 天进行适应性游泳15 rain,以后每天游泳30 min或 直至力竭;夹尾刺激:用卵圆钳夹住小鼠尾根部 1 cm处,时间为15 S左右,钳夹力度以雌鼠不适、挣 扎、发出哀叫声为度。在此基础上每周随机对模型 组小鼠进行低温、饥饿、饥渴及明暗颠倒刺激。正常 组小鼠不给予任何刺激,实验期间严格控制小鼠的 进食量(每只每天5 g),自由饮水。 1.2.2 Morris水迷宫实验经过连续5周复合刺 激处理后,随机选取模型组和正常组小鼠各10只, 随后进行Morris水迷宫实验。实验的起止时间应保 持一致,并保证环境因素的一致性。实验室必须保 持安静,池壁上标记物和池中隐避平台的位置保持 固定,实验人员将小鼠放人水池后,立即离开所站立 的位置,避免小鼠将实验人员误认为是标记物。 空间记忆采集实验(acquisition tria1):实验历时 880 水迷宫里搜索原隐藏平台的行为,收集相应的实验 数据进行分析。 表1 Mords水迷宫空间记忆采集(隐藏平台寻找)实验起始象限 Table 1 Start position of acquisition trial in Morris water maze I searching hidden platform) 注:N.北方,E.东方,S.南方,w.西方。 Notes:N.north,E.east,S.south,W.west. 1.2.3数据分析所有实验重复3次,采用SPSS 12.0对各组的潜伏期、游泳路程、速度等实验结果 进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),实验数据 以平均数±标准差(x±S)表示,当P<0.05时认为 差异有统计学意义,P<0.01时认为差异有高度统 计学意义 2实验结果 2.1空间记忆采集实验 经过6 d的游泳训练,随着时间的推移,正常组 与模型组小鼠的潜伏期缩短,从训练的第3天起,正 常组小鼠的潜伏期极显著低于模型组(图1:A,P< 0.01)。2组小鼠在目标象限滞留时间占总时间的 百分比随实验时间的增长而增加,正常组小鼠增长 的速度明显快于模型组,且从第4天起,目标象限滞 留时间占总时间的百分比极显著高于模型组(图 1:B,P<0.01)。模型组小鼠游泳前3天的总路程 显著低于正常组,但是从第4天起,其总路程显著高 于正常组(图1:C,P<0.05),模型组平均游泳速度 从第1天起显著低于正常组(图1:D,P<0.05)。 赵海等:慢性疲劳综合征小鼠的空间学习和记忆功能降低 A 70 60 : Lu.J/ 海 砌 0 B 80 、芝50 衄60 l~ 3 2 2 m 5 m 5 m ●0 0 辍 至 40 30 艇 翅2() 10 0 挺40 20 2 3 4 5 6 盖0 实验时间,(1 至 30 2 实验时3 问hl 4 5 6 D 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 实验U'tl口']/d 实验时间^l ■正常组 囡模型组 厘言艇挺 罔1 lE常组与模型组,J、鼠空间记忆采集实验结果(平均数4-标『伴差) Fig.1 The a('quisition trial results of normal mit‘P and rhn/vlie fatigue syndrcmle mice( ±s) A.潜伏剐,B.口标象限滞 时间的百分比,C.总路程.D.平均游泳速度;与I 常组比较, P<0.05,一P<O.Ol;F同 A.time ot’]alen(・Y.11.time pen。entage in lai’get quadrant.C.1)ath length,D.average swim speed;cornpared with the normal group, P<0.05, P<0.01:the sanle helnw. 2.2空间探索实验 正常组的差异具有统计学意义(图2:B,D,P< 0.05)。 Morris水迷宫第7天的空间探索实验结果显 示,模型组小鼠平俞穿越次数和游泳总路程极显著 低于正常组( 2:A,C.P<0.01)。模型组小鼠的 2.3搜索策略分布 通过软件对2组小鼠7 d游泳实验搜索策略进 行分析,结果显示正常组小鼠主要是采用在游泳池 B 平均游泳速度和在目标象限滞留时间的百分比与 水术 30 25 20 l5 lI=] _ _ l0 5 l _ 图2正常组与模型组小鼠筇7天空间探索实验结果(平均数±标准差) A.平台穿越次数.B,几标象限滞留n,tft: ̄】的百分比.c.总路程,D.平均游泳速度 A.passing limes a(.ross plalforni,B.time per(。entage in target quadrant,C.path length,D.average swim speed. _ _ 88l Fig.2 The resuhs of retention trail O11 the seventh day of normal nli(’e and chronic fatigue syndrome mice(i±s) 四川I动物2016‘} 35签 6 Sichuan Journal of Zoology Vo1.35 No.6 20 I 6 内ff接r口】平 游去,或足最多川1圈的路 他游向 进行统计分析,结果 ,J 7人,2 小鼠 nfJ搜索 仃统 FI 象限的模式进行寻找隐减平 ,以一 问搜索策 酱 蕊晕 略为主( 3:A);模型组小鼠主 采 游泳水池 2 0 8 6 4 2 策略百分比之间的芹 仃商度统汁 :意义(, < 0.01),重复环绕搜索策略白‘分比之川的 别 降I 3:C,D 学意义(图4,P<0.05) 2组小鼠典 搜索轨迹分 的四周环绕游泳的模式进行寻找隐藏平 ,以蕊复 环绕搜索策略为主( 3:B);对2组小鼠的搜索策略 | - : 皿 誊 2 3 4 5 6 7 实验I ̄,Yli d/d D Fig 3 Srillt-hing SllI1I gws‘}f I]Olreal mice alI【l Hmmi ̄’faligue、、IIdl'OIIl{"l11it’t‘ 、“ 带 小自:【搜索策略.B.幞 州 小鼠搜粜策略.1:.vii伟 小鼠媳) 游泳轨迹,D.模j 小鼠 ’ 游泳轨迹 、、t Ilt-hing sl1IIIrgi c PIllllI【I、rI1 l l1tll『Il Il mi【-r,I{.st、[I r.1 hing sit llt gles emplo>ed I’ (1irotli(。thligut >.drom ̄ nil‘‘l、.(:I l’i‘.Il 、~lIll tlut king I t ,I…t ‘I l'、I1OIina]ll1 t .11 l、 t ai 、im—Irat-king path pmph ̄5Hl I t。h ronit‘faligue rid,…1l ,nitt‘。 l 石 帕 能受损为最突 表现(St,lheim el“/.,20l5) 发 dI 现CFS患扦种 解剖 发生lr改变,刈 『』、J源 疼 l 3 ,{} 的认知功能受损(IcknltlllS et a1.,2015;Viln I)l-r i].- el a1.,2015),患 的岫 侧前额【I 芰 、%lil 、 感觉皮质、前扣 同皮层之Ih ,J呐I× J力能连接…脱 J 异常(盂凡 等,2014;Boissoneat,It f ,f,,..2016). 左顶叶小叶额L 连接f 域变犬(1lamps,. el r『/., 2015).本 验通过采川经典的复合刺激造十I!法 制CFS雌性KM小鼠,MtIr1’is水迷 愉洲( 小鼠 与 常小鼠学习记忆功能的变化.意 ¨-匕分忻 3讨论 日前CFS 成为2lⅡt纪影响人类身心健埭的 新杀于,发病牢逐年上升,越来越多的人患 CFS 者空间学习记忆功能存 的差异 Mo,-I・is水迷宫 间 己忆采集实验结 Ill/爪 ,、过 6 cl的游泳训练,随着时『H】的推币j;,j 雌性小鼠寻找 j 【小 的潜伏期逐渐缩妃 . ll (姜淑 等,2004) CI'、S患者体力、呐力活动K 过 度紧张,导致各系统州节失常,严艰戚胁人类 心健 鼠潜伏期缩短的速度更快,从训练 3人 l I【 康,使, 活顷艟明 下降,青少 患者以l 作 忆功 882 的潜伏划橄 著低于模 组(P<0.01) 2 小 赵海等:慢性疲劳综合征小鼠的空间学习和记忆功能降低 在目标象限滞留时间占总时间的百分比随着实验时 间的增加而增长,正常组小鼠增长的速度明显快于 模型组,且从第4天起目标象限滞留时间占总时间 的百分比极显著高于模型组(P<0.01)。模型组小 鼠游泳的总路程和平均游泳速度均显著低于正常组 (P<0.05),由此可见CFS雌性小鼠的空间记忆能 力受到了影响;随后于游泳训练后的第7天撤除隐 藏平台,检测分析2组小鼠在搜索原隐藏平台的行 为变化,结果显示模型组小鼠平台穿越次数、游泳总 路程、平均游泳速度及目标象限滞留时间的百分比 均显著低于正常组(尸<0.05);最后对小鼠Morris 水迷宫期间进行游泳实验搜索策略分析,结果发现 正常组雌性小鼠以空间搜索策略为主寻找隐藏平 台,CFS雌性小鼠以重复环绕搜索策略为主寻找隐 藏平台。 综上实验结果可见,复合刺激构建CFS模型的 方法不仅对小鼠的生长发育、下丘脑一垂体.性腺轴 等产生影响,对其学习记忆功能也产生了严重影响, CFS雌性小鼠的空间学习和记忆功能降低。CFS小 鼠的大脑功能、海马结构是否发生变化,CFS小鼠F 代出现学习记忆能力低下与其母鼠孕前患有CFS之 间是否存在必然的联系,这种内在的联系具体机制 如何,有待在今后科研工作中进一步研究和探讨。 参考文献: 姜淑云,严隽陶,房敏.2004.慢性疲劳综合征的研究进展[J].中 西医结合学报,2(6):459-463. 李莉,卢洪洲.2009.慢性疲劳综合征研究进展[J].内科理论与 实,4(4):33l-333. 刘蕾,钱宁.2011.慢性疲劳孕鼠模型的建立[J].北方药学,8 (1):67-68. 盂凡星,卢再鸣,周萌萌,等.2014.慢性疲劳综合征患儿的全脑功 能连接异常[J].中国医学影像技术,30(1):34.37. 任秋兰,翟伟.2011.高校女教师慢性疲劳综合征的中医疗法[J]. 中国中医药现代远程教育,9(9):103.104. 施璐霞,毛广平.2006.慢性疲劳综合征研究进展[J].云南中医学 院学报,29(6):40-52. 王小峰.2012.慢性疲劳综合征病因病机探讨[J].辽宁中医药大学 学报,l4(7):140—142. 吴芳鹏,诸毅晖,辛艳.2008.慢性疲劳综合征认知功能研究述评 [J].中华中医药学刊,26(5):1004-1006. 余曦明,陈思,余望贻.2014.中医慢性疲劳综合征动物模型的建 立与评价[J].中国医药科学,4(2):22-24. 翟亚南,陈柏安,郭萌,等.2013.束缚应激的研究进展[J].实验 动物科学,30(4):56-61. 张颖,黄希庭.2012.慢性疲劳综合征的心理影响因素及其机制 [J].保健医学研究与实践,9(4):59-62. Boissoneault J,Letzen J, S,et a1.2016.Abnormal resting state functional connectivity in patients with chronic fatigue syndrome:an ar- terial spin-labeling fMRI study[J].Magn Reson Imaging,34(4): 603-608. Craddock TJ,Ffitsch P,Rice MA Jr.,et a1.2014.A role for homeostatic drive in the perpetuation of complex chronic illness:Gulf War Illness and chronic fatiuge syndrome[J1.PLoS ONE,9(1):e84839.DOI: 10.1371/journa1.pone.0084839. Hampson JP,Zick SM,Khabir T,et a1.2015.Altered resting brain COn— nectivity in persistent cancer related fatiuge[J].Neuroimage Clinical, 7(8):305-313. Ickmans K,Meeus M,De Kooning M,et a1.2015.Associations between cognitive performance and pain in chronic fatiuge syndrome:comorbidi- ty with fibromyalgia does matter[J].Pain Physician,18(5): 841.852. Jiang SY,Yan JT,Fang M.2004.Progress in research on chronic fatigue syndrome[J].Journal of Integrative medicine,2(6):459-463. Katafuchi T,Kondo T,Yasaka K,et a1.2003.Prolonged effects of polyribocytidylic acid on spontaneous running wheel activity and brain interferon—Ot mRNA in rats:a model for immunologically induced fa. tigue[J].Neuroscience,120:837-845. Kempke S,Luyten P,De Coninck S,et a1.2015.Effects of early child— hood trauma on hypothalamic-pituitary-adrenal(HPA)axis function in patients with chronic fatigue syndrome[J].Psychoneuroendocrinology, 52:14-21. Sulheim D,Fagermoen E,Sive ̄sen 0s,et a1.2015.Winger a cognitive dysfunction in adolescents with chronic fatigue:a cross-sectional study [J].Archives of Disease in Childhood,100(9):838-844. Tomas C,Newton J,Watson S.2013.A review of hypothalamic-pituita— ry-adrenal axis function in chronic fatigue syndrome[J].ISRN Neuro— science,2013:784520. van Der Schaaf ME,Schmits IC,Roerink M,et a1.2015.Investigating neural mechanisms of change of cognitive behavioural therapy for chron- ic fatigue syndrome:a randomized controlled trial[J].BMC Psychia— try,3(15):144. 883 

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