时间序列分析方法在小鼠昼夜节律研究中的应用

发布时间：2020-05-21 01:59

【摘要】：昼夜节律是现代时间医学研究的一部分,也是中医天人相应研究的重要内容。从中西医学的角度看,加强昼夜节律研究均有其必要性褪黑素与5-羟色胺是昼夜节律研究的重要节律性指标。在昼夜节律中,5-羟色胺与褪黑素相配合发挥作用,是松果体调节外周局部调节昼夜节律生理活动的主要激素。褪黑素、5-羟色胺是昼夜节律研究的重要指标。时间序列分析方法适用于前后之间相互依赖的数据,可以从整体上快速提取时间序列数据特征,从而分析分泌节律。天人相应研究涉及众多节律性指标数据的分析。探索将时间序列分析方法应用于褪黑素、5-羟色胺指标节律的分析,希望有助于天人相应研究中节律性指标的分析与研究。褪黑素与5-羟色胺的特点来看,时间序列分析方法适用于褪黑素与5-羟色胺分泌节律的分析。本文用时间序列分析方法分析小鼠褪黑素、5-羟色胺的昼夜分泌量,研究干预对小鼠昼夜节律的影响。1目的以褪黑素与5-羟色胺为切入点,将时间序列分析方法应用于褪黑素、5-羟色胺指标节律的分析,探索时间序列分析方法在昼夜节律研究中的应用,为时间序列分析方法应用于天人相应研究中节律性指标的分析与研究提供参考。2方法2.1实验一光照对小鼠褪黑素、5-羟色胺昼夜时间序列的影响2.1.1实验设计与分组实验动物为昆明种(KM)雌性小鼠,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,共288只,按体重随机分为对照组、光照组各144只(1)对照组,在自然光条件下喂养；(2)光照组,使用电子定时器,每日18时至0时光照6h；造模后0时每组随机取6只取血,2时每组随机取6只,依次以每隔2小时取材一次,直至各组取材完毕。所取血样离心后低温保存,用酶联免疫法测定样本的血清褪黑素、5-羟色胺含量。2.1.2统计分析方法各时间点测得的褪黑素、5-羟色胺取均值进行时间序列分析。根据时间序列图呈现的时间序列特点,进行模型拟合,建立褪黑素与5-羟色胺时间序列模型,分析模型拟合效果。2.2实验二光照和药物对褪黑素、5-羟色胺分泌的影响2.2.1实验设计与分组对18时至24时光照时间外,0时至6时分泌的变化进行研究。采用重复测量的两因素两水平实验设计,两因素为光照和药物,光照的两个水平为有光照和无光照,药物的两个水平为有药物和无药物。实验动物为昆明种(KM)雌性小鼠,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,共24只。按体重随机分为4组,每组6只,分别为：(1)对照组,在自然光条件下喂养；(2)药物组,在自然光照条件下以含0.25%补肾方药(杞蓉益精颗粒)的饲料喂养；(3)光照组,使用电子定时器,每日18时至0时光照6h；(4)光照药物组,光照条件同(3)组,以含0.25%补肾方药(杞蓉益精颗粒)的饲料喂养。造模后0时开始所用动物隔2小时连续取血一次,直至各组取材完毕。所取血样离心后低温保存,用酶联免疫法测定样本的血清褪黑素、5-羟色胺含量2.2.2统计分析方法0时至6时测得的褪黑素、5-羟色胺含量进行重复测量的方差分析,分析光照、药物、时间及其交互作用。各时间点光照、药物及其交互作用进行方差分析。2.3实验三不同性别褪黑素、5-羟色胺昼夜时间序列分析2.3.1实验设计与分组实验动物为昆明种(KM)小鼠,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,共288雌雄各半,按性别分为雌雄各144只。0时不同性别分别随机取6只取血,2时每组随机取6只,依次以每隔2小时取材一次,直至各组取材完毕。所取血样离心后低温保存,用酶联免疫法测定样本的血清褪黑素、5-羟色胺含量。2.3.2统计分析方法各时间点测得的褪黑素、5-羟色胺取均值进行时间序列分析,分析模型拟合效果。2.4时间序列模型整合基于实验一、实验三进行时间序列分析,探索模型整合,分析模型拟合效果。3结果3.1褪黑素、5-羟色胺的时间序列模型没有趋势且周期恒定褪黑素、5-羟色胺的时间序列模型类型为简单季节性。简单季节性是时间序列模型的一个类型,用于没有趋势并且季节性影响随时间变动保持恒定的序列。对照组、光照组最优模型类型均为简单季节性,建立的模型拟合效果较好,平稳R方都在80%以上3.2光照、药物、时间对褪黑素、5-羟色胺分泌的影响光照对组间褪黑素分泌有显著性影响(P0.05)。药物作用对组间5-羟色胺分泌有显著性影响(P0.05)。时间对褪黑素、5-羟色胺分泌有显著性影响(P0.05)光照时间为18时至0时,光照对2时、4时褪黑素分泌有显著性影响(P0.05)。药物作用、药物与光照的交互作用对0时5-羟色胺分泌有显著性影响(P0.05)3.3不同性别褪黑素、5-羟色胺建模效果不同褪黑素、5-羟色胺时间序列最优模型类型均为简单季节性。雌鼠褪黑素、5-羟色胺建立的模型拟合效果较好,平稳R方都在80%以上,说明建立模型比较成功。雄鼠5-羟色胺建立的模型拟合平稳R方为67.9%,模型拟合仍需继续探索。3.4时间序列模型整合仍需探索直接建模联合模型平稳R方都在80%以下,模型拟合仍需继续探索4结论4.1光照影响分泌节律及其持续作用整体上24小时的昼夜节律在对照组、光照组均存在,但在昼夜节律下光照组存在12小时的小节律。光照时间为18时至0时,光照对2时、4时褪黑素分泌仍有影响,说明光照对褪黑素分泌有持续作用。4.2药物作用在不同时间点影响存在差异药物作用对组间5-羟色胺分泌有显著性影响。在研究的时间点中,对0时5-羟色胺分泌影响显著,对其他时间点影响不显著。4.3时间序列分析应用于昼夜节律研究的优点时间序列模型的类型有助于分析组整体分泌特点,从整体的角度对比各组在不同实验条件下出现变化,为定位昼夜节律研究时间提供依据,从而为天人相应研究中节律性指标的分析与研究提供参考
【图文】：

关系图,黑素,光信息,关系图

图２邋光信息与袍黑素的合成关系图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｌｉｇｈｔ邋ａｎｄ邋ｍｅｌａｔｏｎｉｎ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ逡逑１．３小结：k 黑素是衡量昼夜节律的重要指标逡逑被炓素具有广适的生理作用，从化胎到衰老均有影响。谴黑素是节律的重要指标，因而是昼夜节律研究值得分析的指标之一。逡逑２逦５－哲色胺逡逑２．１逦５－哲色胺简介逡逑Ｓ－尝色胺（５－ｈｙｄｒｏｘ＞ａｉ７ｐ化ｍｉｎｅ，邋５－ＨＴ），又名血清素，是一种经递质。１９３５年，意大利学者Ｖｉｔｔｏｒｉｏ邋Ｅｒｓｐａｍｅｒ从肠嗜铅细胞中分离收缩的物质。当时研究者认为这是肠嗜铅细胞中含有肾上腺素，但是Ｅｒｓｐａｍｅｒ证明它是一种新物质＂ｅｎｔｅｒａｍｉｎｅ＂。１９４８年，克里夫兰医

分泌量,光照,黑素,色胺

４．１时间序列图逡逑巧黑素、５－爱色胺分泌存在季节性即周期性，与报黑素、５－送色胺分泌存逡逑在节律性一致，如图１为光照组ＭＴ分泌量图。逡逑Ｍ巧换沉＾逡逑１．２０００邋逦逡逑１．００００邋＾逦逡逑０．抑００邋—Ｖ逦Ｊ邋＼逦逦逦如逡逑。画—ｒ逦＼＾／＼＿逦／逡逑０．４０００邋逦Ｖ邋Ｊ逦Ｖ——ＩＩＩ邋ＩＩＩ－／逦逡逑０．２０００邋逦逡逑０邋００００邋ｉ邋＊邋Ｉ邋ｉ邋１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ逦ｉ邋ｆ邋＊邋＊邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋＊逦＊邋＊逡逑ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏ逡逑ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏ逡逑0￡＞３邋守瓜邋００００４邋郊冶邋ＣＯＯＣＭＯＯ＾邋部做邋ＣＯＯＣＭ邋郑说邋ＯＯＯＣＭ逡逑Ｔ—４邋ｔＨ邋ｒ—Ｉ邋ｒ—Ｉ邋ｔ－Ｈ邋ＣＮ）邋Ｃ＾Ｊ逦ｔ￣４邋ｒ－Ｈ邋ｔ－Ｈ邋ｒＨ邋ｔＨ邋ＯＪ邋ＯＪ逡逑图１光照组ＭＴ分泌量图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｔｈｅ邋ｌｉｇｈｔ邋ｇｒｏｕｐ邋ｍｅｌａｔｏｎｉｎ邋ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａ邋ｄａｙ逡逑４．２建模逡逑一个时间序列一般由趋势、季节变动、循环波动和不规则波动４种要素组逡逑成。起势是时间序列呈现出来的持续向上或持续向下的变动。季节变动是时间逡逑序列呈现出得固定长度的周期性变动。逡逑在ＳＰＳＳ１８．０软件中，根据时间序列的要素特点，将时间序列分为１＾义下几种逡逑模型类型：逡逑（１）
【学位授予单位】：北京中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R-05

【参考文献】