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丁香酚、甲苯的嗅觉印迹对神经发育影响及其机制研究

作　者: 蔡荣凤
导　师: 李光武
学　校: 安徽医科大学
专　业: 神经生物学
关键词: 丁香酚甲苯嗅觉印迹学习记忆神经行为学神经电生理免疫组织化学
分类号: Q42
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

研究背景及研究目的新生期动物生存环境直接影响神经发育,可导致成年后动物行为的变化,这种影响甚至可以持续终身,如新生期母爱剥夺的幼猴,成年后出现智力低下,易恐惧和孤独等症状(Harlow.1949),而丰富环境可以完全抵消亲子分离所造成的不利影响;单一视物环境下成长或视觉剥夺的新生小鼠,成年后出现辨物不清、认知能力低下等症状。嗅觉成长环境同样影响动物成年后的行为,如鲑鱼成年后能回游到出生地产卵,其机制与新生期气味形成强烈的嗅觉印迹有关。新生期小鼠吸入单一气味(嗅质)是否能产生嗅觉印迹,单一嗅质成长环境对小鼠成年后的神经行为产生怎样的影响是本实验最初构想。本实验拟建立新生期单一嗅质生长环境下动物模型,观察其成年后的神经行为学变化即:能否产生嗅觉印迹,是否影响学习记忆。并在观察结果基础上从神经电生理和神经形态学角度探讨与此相关的机制。第一部分新生小鼠单一嗅质环境干预方法:将70d龄的10对昆明小鼠配种,有7只母鼠成功受孕产仔,每窝8-12只不等,按窝分笼。根据小鼠出生后放置的环境不同,分为三组:对照组、丁香酚(正性气味)吸入组、甲苯(负性气味)吸入组。对照组普通环境饲养。其中根据吸入气体长短不同,丁香酚吸入组小鼠又分为:I组(1w)、II组(2w)和III(3w)组;甲苯吸入组小鼠分为I’组(1w)、II’组(2w)和III’(3w)组。期满后将动物放置于空气中饲养。结果:从嗅觉印迹实验-嗅觉偏爱实验(见第二部分)结果表明,单一嗅质吸入模型成功建立。第二部分昆明小鼠成年后神经行为学观察方法:小鼠6周龄时,进行嗅觉印迹检测-嗅觉偏爱实验;学习记忆能力检测:嗅觉辨识实验,六臂迷宫实验,Morris水迷宫实验进行测定。结果:在嗅觉偏爱实验中,丁香酚吸入组对丁香酚的识别潜伏期低于其他气味,甲苯吸入组对甲苯的识别潜伏期低于其他气味;在学习记忆能力检测实验中,嗅觉六臂迷宫实验、嗅觉辨识记忆实验、两模型组对其他气味引导的寻找巧克力潜伏期高于对照组;Morris水迷宫实验中,两模型组寻找水下平台的潜伏期高于对照组第三部分单一嗅质的嗅觉印迹和其影响神经发育的可能机制研究方法:单一嗅质吸入模型组和对照组小鼠吸入丁香酚、甲苯记录在嗅球、海马、伏隔核、嗅球、杏仁核、下丘脑等核团的诱发电位改变;通过免疫组织化学方法检测各组小鼠海马、皮层等脑区的HE染色、尼氏染色以及Ach、GABA、Glu、等神经递质变化,NMDA受体和突触素数量的变化。结果:神经电生理结果显示通过比较对照组小鼠和两模型组吸入丁香酚、甲苯时嗅球、海马的电位变化情况,丁香酚吸入组在吸入丁香酚时嗅球、海马、下丘脑、杏仁核部位明显记录到诱发电位、甲苯吸入组在吸入甲苯时在杏仁核、伏隔核、海马、下丘脑明显记录到诱发电位,且多以抑制性波形为主;免疫组织化学结果显示与对照组比较,两单一模型组小鼠的皮层、海马的Ach、Glu等神经递质在有明显减少,而GABA数量表达增多,NMDA受体和突触素蛋白表达密度下降。结论1.新生期吸入丁香酚的小鼠成年后可以诱导出对丁香酚的嗅觉印迹,新生期吸入甲苯的小鼠成年后可以诱导出对甲苯的嗅觉印迹。2.新生期单一嗅质(丁香酚或甲苯)吸入抑制了小鼠的学习记忆能力;3.OEP显示新生期吸入丁香酚或甲苯的小鼠成年后在吸入丁香酚时可引起嗅球区特征性电位变化,丁香酚引起的嗅觉印迹可能与海马、下丘脑、杏仁核等部位投射有关;但甲苯引起的嗅觉印迹可能与伏隔核等部位投射有关。4.与生长在丰富气味环境的对照组小鼠比较,新生期单一嗅质吸入模型小鼠成年后皮层、海马的Ach、Glu等神经递质,及NMDA受体和突触素表达数量有所改变。

丁香酚、甲苯的嗅觉印迹对神经发育影响及其机制研究

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