1.簡介

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，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。幾項研究表明，甲醛會影響海馬體的CA1和CA3區(qū)域，這在記憶鞏固中起著重要作用。在這項研究中，我們通過將甲醛暴露于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(guān)差異。

2.方法

在本研究中使用80只10-12周齡大鼠（40只雌性，40只雄性）。實驗計劃見表1，甲醛（10mg/kg）腹膜內(nèi)給藥，急性給藥7天，慢性給藥30天。實驗會進(jìn)行旋轉(zhuǎn)桿測試、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(xué)檢測。

表1

2.1 旋轉(zhuǎn)桿測試

進(jìn)行旋轉(zhuǎn)桿測試以評估大鼠的運動協(xié)調(diào)性。將每只實驗動物放在轉(zhuǎn)軸上3次，記錄它們在轉(zhuǎn)軸上保持平衡行走的時間。

2.2 Morris水迷宮

該測試用于評估大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶。 測試的主要元素是一個直徑1.5米、深度45厘米的水池。池內(nèi)有一個10×10cm的平臺，低于水面2cm，為了使水不透明，使用了無毒的黑色染料。房間的墻壁上放置了不同的視覺線索。水箱被分成四個相等的象限，平臺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。 第六天，將平臺從泳池中移出并進(jìn)行探針測試。在測試中，這些動物游泳持續(xù)60秒。所有游泳試驗均用攝像機(jī)記錄并使用諾達(dá)思的動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行分析。

動物運動軌跡跟蹤系統(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物的行為、運動軌跡和活動，適用于所有標(biāo)準(zhǔn)行為測試（例如水迷宮，曠場實驗等）。諾達(dá)思同時支持根據(jù)研究需求進(jìn)行個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，寬度和長度為27厘米，深度為34厘米。進(jìn)行為期2天的行為測試，第一天動物在第2、4和6分鐘（分鐘）時受到1秒的足部電擊（0.5mA）。第7分鐘結(jié)束時，從機(jī)械裝置中取出動物放回籠子中。測試第二天，將動物放回同一個盒子中并重新測試5分鐘。在沒有足部沖擊的情況下，記錄總僵直時間。

2.4 高架十字迷宮

該測試用于評估嚙齒類動物的焦慮樣行為。高架十字迷宮是一種十字形裝置，由兩個張開的臂和兩個閉合的臂組成，將動物放入裝置中，諾達(dá)思的動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)評估動物在閉合臂中所花費的時間。

2.5 免疫組織化學(xué)

實驗結(jié)束時，根據(jù)大鼠腦圖譜取腦獲得海馬CA1和CA3區(qū)。將海馬CA1和CA3區(qū)域中末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶dUTP 缺口末端標(biāo)記 (TUNEL) 陽性細(xì)胞與這些區(qū)域中所有細(xì)胞的比率計算為每個腦切片中的百分比，其中應(yīng)用TUNEL測定來確定細(xì)胞凋亡。

3.結(jié)果

3.1 旋轉(zhuǎn)桿測試

對照組和實驗組之間的轉(zhuǎn)棒測試性能沒有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。

3.2 Morris水迷宮

在急性組中，到平臺的平均距離逐漸顯著減小，表明動物已經(jīng)學(xué)會了平臺的位置（圖1）。 各組之間任何一天獲得的值均無統(tǒng)計學(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)沒有差異。在慢性組中，到平臺的平均距離逐漸顯著下降，表明動物已經(jīng)學(xué)會了平臺的位置（圖2）。各組之間任何一天獲得的值均無統(tǒng)計學(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)沒有差異。

探針測試結(jié)果顯示，急性組和慢性組到達(dá)目標(biāo)象限的時間沒有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異（圖3）。

圖1

圖2

圖3

3.3 條件恐懼

僵直時間是嚙齒類動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(tǒng)計學(xué)上的顯著差異（圖 5）。

圖5

3.5 TUNEL檢測

雄性急性實驗組與對照組相比，CA1和CA3區(qū)有統(tǒng)計學(xué)意義的細(xì)胞凋亡，細(xì)胞凋亡率和組間差異見表2。

表2

4.結(jié)論

急性期和慢性期暴露于腹膜內(nèi)甲醛不會損害學(xué)習(xí)和記憶，對抑郁或焦慮也沒有影響。急性暴露后，在雄性海馬體CA1和CA3區(qū)域觀察到細(xì)胞凋亡。當(dāng)檢查認(rèn)知測試結(jié)果時，實驗組和對照組之間沒有發(fā)現(xiàn)差異。雄性和雌性之間也沒有顯著差異。

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.

關(guān)注諾達(dá)思公眾號，聯(lián)系我們獲取更多產(chǎn)品信息及學(xué)術(shù)文章！