小鼠动物实验方法系列专题(一)——Morris水迷宫实验在小鼠表型分析中的应用

本文以C57和129Sv小鼠为例介绍了Morris水迷宫实验的基本原理和实验步骤。该实验是研究鼠类空间学习记忆功能的重要实验:通过连续多日训练鼠类以水池壁的标记物进行定位导航游泳寻找水中隐藏平台的方法检测小鼠的空间学习能力;接着撤除平台,分析小鼠在水迷宫里搜索原隐藏平台的行为来检测小鼠的空间记忆功能。结果发现,两种小鼠均可成功完成实验,C57综合表现优于129Sv小鼠。Morris水迷宫是对小鼠空间学习和记忆功能研究的重要工具。     

神经鞘磷脂合成酶2缺乏对小鼠学习记忆能力的影响

目的：探讨神经鞘磷脂合成酶2缺乏对小鼠学习记忆能力的影响,方法：实验采用雄性的野生型小鼠（WT）和神经鞘磷脂酶合成酶2缺乏小鼠（KO）,每组10只,采用Morris水迷宫实验进行7 d的定位航行试验检测,之后进行空间探索试验,以检测小鼠的学习记忆能力。结果：定位航行试验检测结果显示,两组小鼠找到平台的潜伏期、游泳距离均无显著性差异（P > 0.05）;空间探索试验检测结果显示,两组小鼠的目标象限滞留时间占总时间的百分比和小鼠穿越平台区的次数也无显著性差异（P > 0.05）;但野生型小鼠的搜索策略优于神经鞘磷脂合成酶2缺乏小鼠（P < 0.05）。结论：神经鞘磷脂合成酶2缺乏影响小鼠的搜索策略,但不影响小鼠的空间学习记忆能力。     

磁场作用对小鼠学习记忆的影响

目的 :探讨磁场作用对小鼠学习记忆能力的影响。方法 :应用水迷宫学习模型测定并对比 30分钟磁场处理组、1 5分钟磁场处理组和非磁场处理的正常对照组动物的空间学习记忆能力。结果 :水迷宫学习训练的实验表明 30分钟磁场处理组与正常对照组比较 ,动物到达水下平台的时间延长 ;游程增加 ;平均游速减慢 ,且均具有显著性差异 (p <0 .0 5)。 1 5分钟磁场处理组与正常对照组比较 ,动物到达水下平台的时间延长 ,且具有显著性差异 (p <0 .0 5) ;游程和平均速度与正常对照组相比无显著性差异 (p >0 .0 5)。结论 :磁场处理 30分钟或 1 5分钟损伤小鼠的空间学习记忆能力 ,且以 30分钟的磁场处理作用较强     

恒定磁场对小鼠空间记忆形成的影响

目的探讨不同照射时间的恒定磁场作用对小鼠空间记忆形成的影响。方法应用水迷宫学习模型测定并对比4小时恒定磁场照射组、3小时恒定磁场照射组、2小时恒定磁场照射组和无磁场照射的正常对照组动物的空间记忆能力。结果水迷宫学习训练的实验表明第一个训练日中,4小时磁场处理组动物与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间延长,且具有显著性差异(P<0.05);3小时磁场处理组与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间缩短,且具有显著性差异(P<0.05);第二个训练日中,2小时或3小时磁场处理组与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间延长,且均具有显著性差异(P<0.05)。第三、四、五连续3个训练日中,3组磁场处理组动物到达水下平台所需的时间与正常对照组相比较均不具有显著性差异(P>0.05)。结论一定时间的磁场处理对小鼠空间记忆的形成有促进或损伤作用,究竟是促进还是损伤有可能取决于一个作用“窗口”问题。     

慢性应激状态下大鼠睾酮水平测定

目的通过对于慢性应激模型和运动疲劳模型大鼠的血清睾酮水平的对比研究,探讨慢性应激过程中睾酮水平变化规律及其与发生疲劳的关系。方法建立大鼠慢性不可预测性应激模型及运动性疲劳模型;应用大鼠轨迹追踪系统对不同应激时间大鼠进行活动量观测,应用放射性免疫法对各组大鼠进行血清总睾酮和游离睾酮进行测定。结果与正常组比较,慢性应激大鼠第1周组活动量(运动轨迹长度,下同)增加(P0.01),第2周组活动量下降(P0.01)。各实验组大鼠游离睾酮与总睾酮之间均存在线性相关。慢性应激各组随应激时间延长,其游离睾酮与总睾酮比值呈逐渐下降趋势,并且能够达到运动疲劳组水平。结论慢性应激条件可以明显引起大鼠睾酮水平下降。提示分层检测慢性疲劳综合征人群血清总睾酮及游离睾酮的水平以及进行动态性研究可能为本病症的诊断提供生化指标。以游离睾酮与总睾酮比值为指标检测雄性激素水平,能够更好地反映干预因素对动物生理上的影响。     

GDNF在慢性应激和老化致小鼠行为与认知损伤中的作用

目的:探讨慢性应激对不同月龄小鼠空间学习记忆功能的影响,以及小鼠前脑皮层和海马胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)的作用。方法:采用多因素慢性应激动物模型,通过旷场试验和Morris水迷宫试验,检测不同月龄小鼠行为及空间学习记忆能力,并检测GDNF在小鼠脑海马和前脑皮层的表达。结果:与青年(2月龄)小鼠比较,老年(15月龄)小鼠的自发活动和探究行为明显减少,空间学习记忆能力明显降低(P<0.05,P<0.01),且海马CA3区、齿状回和前脑皮层GDNF表达明显下降(P<0.05,P<0.01);在慢性应激后,与对照组比较,青年和老年应激组小鼠的自发活动和探究行为显著减少,空间学习记忆能力显著降低(P<0.05,P<0.01),且小鼠前脑皮层和海马GDNF表达显著下降(P<0.05,P<0.01),老年应激小鼠变化更加显著。结论:脑的老化和慢性应激导致小鼠行为及空间学习记忆功能改变,可能与海马和前脑皮层神经元GDNF表达的变化密切相关。     

α-突触核蛋白对小鼠空间学习记忆能力的影响

目的:观察α-突触核蛋白(α-Synuclein,α-Syn)对小鼠空间学习记忆能力的影响。方法:以C57/B6野生型小鼠(Wild Type,WT)及α-Syn过表达转基因小鼠(Tg-α-Syn)为研究对象,采用Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)中定位航行实验、空间探索实验以及可视平台实验,按照训练要求,记录两组小鼠游泳路径和完成任务的时间。结果:在定位航行试验中,随着训练时间的增加,两组小鼠的寻台潜伏期均缩短。同时,在训练第五天时,与WT组小鼠相比,Tg-α-Syn小鼠的寻台潜伏期明显延长(58.77±1.32 versus 17.34±6.44,*P0.05)。在空间探索实验中,与WT组小鼠相比,Tg-α-Syn小鼠在目标象限停留时间更短(17.91±2.14versus 5.59±4.98,*P0.05)。为了进一步证明Tg-α-Syn小鼠的空间记忆与学习能力下降是与海马相关,采用了可视平台实验,结果显示:两组小鼠的寻台潜伏期无显著性差异(P0.05),即Tg-α-Syn小鼠不存在运动障碍和视觉障碍。结论:α-Syn过表达可导致海马相关的空间记忆、学习能力受损。     

慢性复合应激增强大鼠空间学习和记忆能力

本文观察了慢性复合应激对大鼠学习与记忆功能的影响。实验采用成年 Wistar 大鼠, 将其随机分成应激组和对照组。采用垂直旋转、睡眠剥夺、噪音刺激和夜间光照4 种应激原, 无规律地交替刺激动物 6 周, 每天6 h, 制作慢性复合应激动物模型。采用 Morris 水迷宫和 Y- 迷宫测试大鼠学习与记忆成绩,并用 Cresyl violet 染色法对大鼠海马结构进行神经细胞计数。结果显示,应激组动物慢性复合应激后, 在 Morris 水迷宫内寻找隐蔽平台所需的时间(潜伏期)比对照组的明显地短(P<0.05), 表明应激鼠的空间记忆能力明显强于对照鼠;在 Y- 迷宫内寻找安全区的正确率比对照组的明显地高(P<0.05), 表明应激鼠的明暗分辨学习能力明显强于对照鼠; 应激鼠慢性复合应激后, 其海马结构齿状回、CA3 和CA1 区神经细胞密度极明显地高于对照鼠(P<0.001)。这些结果提示, 慢性复合应激可增强大鼠空间记忆能力和明暗分辨学习能力。本文并对慢性复合应激模式增强大鼠学习和记忆能力的可能原因进行了讨论。     

恒定磁场对小鼠空间记忆形成的影响

目的：探讨不同照射时间的恒定磁场作用对小鼠空间记忆形成的影响.方法：应用水迷宫学习模型测定并对比4小时恒定磁场照射组、3小时恒定磁场照射组、2小时恒定磁场照射组和无磁场照射的正常对照组动物的空间记忆能力.结果：水迷宫学习训练的实验表明：第一个训练日中,4小时磁场处理组动物与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间延长,且具有显著性差异（P〈0.05）;3小时磁场处理组与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间缩短,且具有显著性差异（P〈0.05）;第二个训练日中,2小时或3小时磁场处理组与正常对照组比较,动物到达水下平台所需时间延长,且均具有显著性差异（P〈0.05）.第三、四、五连续3个训练日中,3组磁场处理组动物到达水下平台所需的时间与正常对照组相比较均不具有显著性差异（P〉0.05）.结论：一定时间的磁场处理对小鼠空间记忆的形成有促进或损伤作用,究竟是促进还是损伤有可能取决于一个作用“窗口”问题.     

锁阳乙酸乙酯提取物改善慢性应激小鼠认知功能障碍的神经保护机制

本实验以去卵巢后慢性应激模型,探究锁阳乙酸乙酯提取物(ECS)改善慢性应激小鼠认知功能障碍的神经保护机制。采用Morris水迷宫检测小鼠空间学习记忆能力,Western Blot检测海马组织突触蛋白中突触囊泡蛋白(synaptophysin,Syn)和突触后致密物(Postsynaptic density protein 95,PSD-95)表达量,通过海马组织形态学改变进一步证明ECS的神经保护作用。Morris水迷宫结果显示雌鼠锁阳乙酸乙酯组穿越平台次数增加(P0.01)。Western Blot结果显示,ECS可增加Syn(P0.05)与PSD-95(P0.05)蛋白表达量。HE染色结果显示ECS可减轻海马神经元损伤,改善海马CA1区锥体细胞形态。结果表明ECS能够增加去势后慢性应激小鼠突触蛋白中Syn与PSD-95的表达量,保护海马神经元,改善慢性应激所致学习记忆障碍。