冷刺激及复温对小鼠相关神经行为学的影响

发布时间：2020-06-26 09:24

【摘要】：作为寒区内对人、畜作用最广泛和不可避免的应激源之一,低温环境极易诱导机体产生冷应激,使机体的能量代谢、神经内分泌、行为和情绪发生一系列异常变化。而行为是机体为适应环境变化所作出的功能调节的一个重要部分,可以说,冷刺激下机体内环境的稳定是靠自主神经、内分泌、代谢和行为统一调控来维持的。目前,冷刺激及复温下机体的行为变化目前尚不明确。因此,本研究旨在系统地观察不同强度冷刺激及其复温过程中小鼠自发运动、探索行为和焦虑情绪的变化,结合相应状态下相关血液生理指标,总结行为的变化特征和规律。本研究所采集的大量行为学数据能够为后期建立温度与行为的互作模型奠定坚实的基础;能够作为评估动物与温度、福利的有效方法;同时,本研究具有较强的地域特色,对寒区人类健康和畜牧业发展具有十分重要的理论和实践意义。为排除饲养和试验过中潜在影响因素,保证行为学测试结果的可信度,本研究对试验环境、程序和体况及饲养管理等进行严格控制,随后利用TM-Vison行为学试验系统对ICR小鼠开展旷场试验和高架十字迷宫测试,以评估其是否合理。结果显示,本研究相关因素控制精确,测试结果稳定,试验环境、程序和体况及饲养管理等设置合理,可以在接下来的神经行为学测定中应用。为探讨不同强度冷刺激对小鼠的自发运动、探索行为和焦虑情绪的影响,本研究将ICR小鼠分别进行不同强度冷刺激(冷刺激温度梯度为22℃、16℃和10℃及4℃;各温度下设时间梯度为2 h、4 h、6 h、8 h和10 h及12 h;常温对照为28℃)后,立即开展旷场试验和高架十字迷宫测试。结果显示,较常温对照组,自发运动在22℃冷刺激下增加,4 h和6 h(P0.05)显著增加;16℃冷刺激无显著变化,10℃冷刺激8 h显著减少(P0.01),4℃冷刺激10 h显著减少(P0.05);探索行为在22℃冷刺激无显著变化,16℃冷刺激10 h显著减少(P0.01),10℃冷刺激6 h、8 h和12 h显著减少(P0.01),4℃冷刺激6 h(P0.01)和10 h(P0.05)显著减少;焦虑情绪在22℃冷刺激2 h(P0.01)、4 h(P0.01)和6 h(P0.05)显著降低,16℃冷刺激12 h显著升高(P0.01),10℃冷刺激8 h(P0.05)和10 h(P0.01)显著升高,4℃冷刺激8 h显著升高(P0.01)。为探讨不同温度冷刺激后复温对小鼠的自发运动、探索行为和焦虑情绪的影响,本研究将ICR小鼠分别进行为22℃、16℃和10℃及4℃冷刺激12 h后复温(复温时间梯度为2 h、4 h、6 h、8 h和10 h及12 h)后,立即开展旷场试验和高架十字迷宫测试。结果显示,较常温对照组,自发运动在22℃和16℃冷刺激复温过程中均无显著变化,只有10℃和4℃冷刺激复温2 h显著增加(P0.05);探索行为在22℃冷刺激复温10 h显著减少(P0.05),16℃冷刺激复温4 h和8 h显著减少(P0.05),10℃冷刺激复温6 h(P0.01)和8 h(P0.05)显著减少,4℃冷刺激复温4 h(P0.01)和8 h(P0.05)显著减少;焦虑情绪在22℃冷刺激复温2 h(P0.01)、4 h(P0.01)和6 h(P0.05)显著降低,16℃冷刺激复温12 h显著升高(P0.01),10℃冷刺激复温8 h(P0.05)和10 h(P0.01)时显著升高,4℃冷刺激复温8 h显著升高(P0.01)。为探讨不同强度冷刺激及其复温中小鼠机体状态,本研究对ICR小鼠进行相应冷刺激及复温并采集血液,应用ELISA检测血清中CORT、CRH、E、NE和DA以及5-HT的水平。结果显示,较常温对照组,不同强度冷刺激下CORT、CRH、E、NE和DA以及5-HT有所升高,复温过程中仅CORT、E和DA升高。综上所述,冷刺激对小鼠自发运动和探究行为有抑制作用,引起焦虑增加。但22℃冷刺激对小鼠自发运动和探究行为有促进作用,引起焦虑减少。复温过程中小鼠运动、探索和情绪均能快速恢复;自发运动恢复更为迅速,且焦虑降低。不同强度冷刺激下小鼠在运动、探索和情绪所出现的变化与CORT、CRH、E、NE和DA以及5-HT的调控有关,而复温过程中则为CORT、E和DA发挥作用。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S852.2
【图文】：

2图 1-1 应激对机体的生理意义Fig.1-1 Physiological significance of stress on the body可以说，在人类生产、生活中应激无处不在；创伤、过冷、过热、电离辐射、毒物、急性感染、惊恐、忧伤、紧张等均能引起动物机体产生恶性应激。特别是在畜牧业生产的各个环节中存在多种多样的应激源，如环境、饲养、运输、中毒和微生物的潜在感染等方

甚至民众健康遭受到了威胁，期间多人伤亡；而 2019 年的美国极寒天气导致交通陷入瘫痪，全民进入防寒紧急状态，造成至少 13 人死亡，多人受伤。单单从畜牧业方面来考虑，其所造成的经济损失达到令人震惊，每年全球大约有近数十亿美元的损失。例如，2002 年内蒙古东部地区由于雪灾导致牲畜 2322.9 万头受害，38.4 万头牲畜死亡，灾后多数母畜出现流产甚至死胎现象；2008 年 1 ~ 2 月发生在广东、广西沿海的寒灾就造成了当地亚热带水产养殖业的重大损失。仅广东阳江市，渔业受灾面积 2 175.87 hm2，损失产量 5 540 t，种苗损失 1 140 万尾，经济总损失达 2.62 亿元[16]。南方部分地区也遇到类似情况，低温冰雪灾害导致畜禽 7900 万头（匹）出现死亡，由此而造成的经济损失大约940 亿元，仅昭通因低温雨雪冰冻灾害造成死亡的大小牲畜就达到了 10.23 万头（匹）。2018 年初，特大超强暴雪寒流冰冻袭击，沿海地区养殖渔业水产养殖业再次受到重创，寒潮致使大量鱼类产生冷应激，导致鱼体冻伤、冻死，仅江西抚州市水产养殖受灾面积就达到 0.4 万亩，产量损失 32.4 吨，农业直接经济损失 1835.97 万元。BCA

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本文编号：2730128