孕鼠实施七氟烷麻醉后对子代小鼠社会交往行为的影响
2020-10-11廖旖欣廖欣鑫
廖旖欣 廖欣鑫
(南方医科大学南方医院,广东 广州 510515)
七氟烷是临床常用的吸入性麻醉剂,具有诱导迅速、组织摄取少、患者术后苏醒快等特点[1]。一项大鼠实验指出,孕鼠长时间吸入七氟烷,可导致其子代小鼠出现社会交往行为的障碍,是小鼠子代表现出长时间探索同一区域,不与同伴展开互动的现象[2]。本文根据上述介绍的研究成果,按照其思路设计实验,分析孕鼠七氟烷麻醉或手术对子代小鼠社会交往行为方面的影响。研究的具体方式及结果如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取30只由上海实验动物中心提供近交系受孕C57BL/6小鼠,应用计算机随机排序方式将其分为A组、B组和C组,纳入孕鼠年龄在87~113 d,平均年龄(96.17±6.43)d。
1.2 方法
1.2.1 饲养条件 将饲养环境调整至小鼠适宜存活与繁殖的条件,即环境温度控制在20~23 ℃,湿度控制在50%~60%,模拟自然环境进行昼夜交替照明,并在该环境中保证小鼠食物充足。以保证孕鼠能够顺利繁殖以及子代小鼠顺利生长。
1.2.2 实验准备 实验人员于清晨检查小鼠阴道精栓,确保小鼠顺利受孕。依照孕鼠分组分别对其进行处理,其中A组孕鼠在正常通入氧气的情况下吸入3%的七氟烷,连续吸入6 h;B组则是在完成上述气体吸入后行腹腔探查手术。手术操作如下:从孕鼠剑突下方到耻骨联合上方切开一长约2.0 cm的切口,依次剥离切口下方皮肤组织、筋膜组织、肌肉组织等,直至腹下器官显露于术野,观察孕鼠肝、脾、肠等器官后逐层缝合关闭切口;C组孕鼠仅持续为其提供足够氧气,不做其他处理,将上述30只孕鼠分别装入单笼等待分娩,期间做好孕鼠的护理,以防产前突发死亡的情况。子代小鼠由孕鼠自行抚养,于生育后30 d选取与孕鼠数量相同、可进行实验的子代小鼠分别完成社会交往行为测试,并于出生后80 d在对子代小鼠实施完全一致的实验。
1.2.3 实验开展 社会交往行为测试:应用小鼠三箱社交测试实验,模型由透明有机玻璃制成,模型内分为等大3个房间,并在中间房间设置2个等大铁笼专门放置陌生小鼠,应用搭载动物视频跟踪系统EthoVision(美国)的摄像设备持续性监控小鼠放置模型后行为。测试一共分为3个阶段,第1阶段为小鼠适应阶段,将模型中所有通道全部开放,小鼠在模型中自行探索,记录小鼠主动完成的时间;第2阶段将陌生小鼠随机放入任意一个铁笼,暂时关闭左右两房间通道,由小鼠自主嗅探笼中陌生小鼠,记录嗅探时间,600 s后开放两边房间,记录小鼠主动嗅探两边房间的时间;第3阶段操作方式与第2阶段一致,区别在于重新更换陌生小鼠,并将小鼠装入与2阶段相反的铁笼。对不同组小鼠3个阶段耗时情况进行分析和统计。
1.3 实验指标 分别对比出生30 d后与出生80 d后的子代小鼠社会交往行为情况。其中社会交往行为统计3组小鼠第1阶段探索所需时间,2、3阶段探索陌生小鼠+两边房间合计时间。
1.4 统计学方法 应用SPSS22.0软件分析以上指标,子代小鼠社会交往行为情况采用F检验,并以()表示,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
经记录后可知,在第1阶段时3组小鼠不同年龄段比较均无明显差异,无统计学意义(P>0.05),第2、3阶段小鼠不同时段出现显著差异,即探索时间B组>A组>C组,有统计学意义(P<0.05),见表1。
表1 各组子代小鼠社会交往行为对比(s,)
表1 各组子代小鼠社会交往行为对比(s,)
3 讨论
七氟烷因其具有诱导迅速,组织摄取少,苏醒快,嗅味好,操作便利特点,如今被广泛应用于孕妇、儿童等特殊患者的外科手术中,其麻醉效果已得到众多专家的认可[3]。但近年来宋绍永等[4]研究发现,采用剖宫产分娩出的新生儿患上自闭症的概率较自然分娩的新生儿更高,该研究者推断导致剖宫产新生儿自闭症发病率高的主要原因是由于部分化学物质对新生儿未成熟的大脑产生神经毒性所致,因此推断新生儿自闭症的发生可能受七氟烷影响大脑所致,同时张运宏等[5]强调,手术过程中形成的创伤也是有一定概率造成中枢神经炎性变和促使大脑神经元凋亡,但当前没有任何结论和案例对该推论进行佐证,若将人体作为开展该类研究的对象将不符合赫尔辛基宣言。因此可选择应用哺乳类模型对本次研究进行探讨。
哺乳类模型中最常应用C57BL/6小鼠作为实验对象,该类小鼠作为生理学与病理学的实验动物模型,可构建转基因动物模型,百奥赛图多采用背景纯净的C57BL/6小鼠进行基因敲除,保证遗传背景上的高度稳定性和实验数据的一致性,作为产生自发突变和诱发突变的同基因型小鼠的背景品系[6]。通过选取该哺乳类模型进行实验,能在保证人道主义的条件下获得较为准确的结论[7]。本次实验通过选取处于妊娠期的孕鼠作为研究对象,将纳入孕鼠分为3组,其中两组进行七氟烷吸入和手术干预,应用小鼠模型中最常用的小鼠三箱社交测试实验系统对其子代的幼年期(产后30 d)和成年期(产后80 d)进行测试,并最终分析其子代的社会交往行为情况。本次研究结果参照宋歌[8]和李思慧[9]的成果进行讨论。通过分别将3组子代小鼠应用小鼠三箱社交测试实验系统进行社会交往行为的研究,测试第1阶段3组小鼠探索模型耗时差异不大,无统计学意义(P>0.05),但在第2阶段和第3阶段的测试时,3组小鼠探索开始出现明显差异,3组小鼠在第2阶段和低3阶段探索所耗时间均为B组>A组>C组,有统计学意义(P<0.05)。通过本次研究我们发现,七氟烷或手术治疗可会使子代小鼠的社会交往能力降低,其原因与该药物特征有关[10-12],该药物作为吸入性麻醉剂具有显著药性,但过量或长时间使用可能导致子代小鼠海马体各个脑区神经元凋亡速度增加,抑制大脑皮质活动,造成使用者后代的空间学习能力产生持续长期的影响。
综上所述,七氟烷可会使子代小鼠的社会交往能力降低。