黃曉真,卜婉萍,莊婉玉,林棟(福建中醫(yī)藥大學(xué)針灸學(xué)院,福建福州350122)
電針、手針長強(qiáng)穴對FMR1基因敲除小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響
黃曉真,卜婉萍,莊婉玉,林棟
(福建中醫(yī)藥大學(xué)針灸學(xué)院,福建福州350122)
目的觀察電針、手針長強(qiáng)穴對FMR1基因敲除小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)測試電針、手針長強(qiáng)穴對FMR1基因敲除小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能。結(jié)果①空間航行實(shí)驗(yàn),手針組比電針組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);②空間搜索實(shí)驗(yàn),各象限無明顯差異,F(xiàn)MR1基因敲除小鼠在電針干預(yù)后,在2、3象限停留的時(shí)間比其它2個(gè)象限長。結(jié)論手針長強(qiáng)穴能提高FMR1基因敲除小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。
FMR1基因敲除小鼠;水迷宮實(shí)驗(yàn);學(xué)習(xí)能力;記憶能力;長強(qiáng)穴;電針;手針
脆性X綜合征(Fragile X syndrome,F(xiàn)XS)是一種由于單基因突變所導(dǎo)致的精神發(fā)育遲滯,具有明顯的遺傳傾向,其機(jī)制主要是X染色體上的CGG突變導(dǎo)致FXS發(fā)病,CGG突變使得脆性X智力低下蛋白(fragile X Mental Retardation protein,F(xiàn)MRP)的表達(dá)減少或者缺失。FMR1基因敲除小鼠模型是靶向破壞正常小鼠的FMR1基因,使其不能表達(dá)FMRP,這種模型小鼠與FRX患者有很多相似特征,如空間學(xué)習(xí)記憶障礙、樹突棘異常等,這主要是與FMRP基因缺失導(dǎo)致的發(fā)育異常有關(guān)。目前針灸臨床中多采取督脈相關(guān)穴位治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變或者是神經(jīng)功能發(fā)育障礙類疾?。?-3]。我們采用水迷宮實(shí)驗(yàn)對電針、手針長強(qiáng)穴的FMR1基因敲除小鼠進(jìn)行觀察,為開展腦發(fā)育及老化研究提供行為學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物5對SPF級性成熟FMR1基因敲除型(knockout,KO)純合子(-/-)近交系小鼠,F(xiàn)MR1基因敲除小鼠是荷蘭伊拉斯塔大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)及遺傳學(xué)研究中心Oostra BA教授、美國貝勒醫(yī)學(xué)院人類遺傳學(xué)及分子生物學(xué)研究部門David L.Nelson博士惠贈,福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心飼養(yǎng)繁殖,按SPF環(huán)境喂養(yǎng),12 h明暗循環(huán),自由飲食、飲水。經(jīng)基因鑒定后,選取KO小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選擇28日齡FMR1基因敲除小鼠18只,分為空白組、手針組、電針組,每組6只。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器MT-200Morris水迷宮儀器(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所)。
1.3 水迷宮實(shí)驗(yàn)基因鑒定成功后,選擇28日齡FMR1基因敲除小鼠18只,在干預(yù)前后進(jìn)行5 d的水迷宮實(shí)驗(yàn)。水迷宮是1個(gè)由不銹鋼噴塑圓柱形水池圖像采集分析系統(tǒng)組成的,水池長120 cm,寬60 cm,平臺高度30 cm(直徑10 cm),平臺低于水面1 cm,按東西南北將水池劃分為1、2、3、4個(gè)象限,象限池壁圓弧中點(diǎn)為動物入水點(diǎn),水溫(22±5)℃。迷宮上方安置帶有顯示系統(tǒng)的攝像機(jī),計(jì)算機(jī)自動跟蹤并記錄小鼠游泳軌跡,實(shí)驗(yàn)期間迷宮外參照物保持不變。
1.3.1 定位航行實(shí)驗(yàn)1~4天:平臺固定于第3象限中心,水面下1.5 cm。實(shí)驗(yàn)物品及人員位置固定作為小鼠空間參照物。小鼠表面貼3 cm×3 cm的白色小膠布,連續(xù)訓(xùn)練4 d,每日1次,每次從1、2、3、4不同象限入水點(diǎn)將小鼠面向池壁放入水中,檢測90 s,臺上停留超過3 s視為尋臺成功。每次測試前將動物放置臺上適應(yīng)15 s,測試完畢無論尋臺是否成功均將其放在臺上10 s。記錄小鼠從不同象限的不同點(diǎn)入水至找到平臺的時(shí)間,即逃避到平臺時(shí)間。如果小鼠在90 s內(nèi)未找到平臺者,其逃避潛伏期按90 s計(jì)算,用逃避潛伏期評價(jià)動物空間學(xué)習(xí)能力。
1.3.2 空間搜索實(shí)驗(yàn)第5天撤去平臺,從隱藏平臺所在的第3象限為入水點(diǎn)。記錄90 s內(nèi)小鼠的穿越平臺次數(shù)、目標(biāo)象限路程、時(shí)間,評估動物空間記憶能力。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1、表2。
表1提示干預(yù)后各組的FMR1基因敲除小鼠第1次穿越平臺時(shí)間比較,手針組與電針組比較具有顯著性差異(P<0.05),且手針組較電針組較早完成第1次平臺的穿越。干預(yù)前各組的第1次穿越時(shí)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但存在手針組較電針組完成第1次穿越平臺的時(shí)間早的趨勢。表2提示各象限間無明顯差異(P>0.05),但FMR1基因敲除小鼠在電針干預(yù)后,在2、3象限停留的時(shí)間明顯比其它2個(gè)象限長,超過總時(shí)間的25%。
表1 干預(yù)前后FMR1基因敲除小鼠第1次穿越平臺時(shí)間s
表1 干預(yù)前后FMR1基因敲除小鼠第1次穿越平臺時(shí)間s
注:與電針組比較,1)P<0.05。
分組手針組電針組空白組干預(yù)后第1次穿越平臺時(shí)間9.877081)22.76975 17.66158小鼠/只6 6 6干預(yù)前第1次穿越平臺時(shí)間22.53671 26.00188 24.00875
本實(shí)驗(yàn)用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)對18只適齡FMR1基因敲除小鼠在電針、手針干預(yù)前后的學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)手針長強(qiáng)穴后,F(xiàn)MR1基因敲除小鼠獲取隱藏平臺位置的速度明顯比電針干預(yù)組、空白干預(yù)組快,這一結(jié)果提示手針長強(qiáng)穴后FMR1基因敲除小鼠利用水迷宮外周參照物獲取利用平臺相關(guān)信息的能力比電針干預(yù)組、空白干預(yù)組強(qiáng),即手針長強(qiáng)穴能提高FMR1基因敲除小鼠的學(xué)習(xí)能力,這與以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致[4]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示FMR1基因敲除小鼠存在一定的記憶障礙,空間搜索實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然沒有顯著差異性,但FMR1基因敲除小鼠在電針干預(yù)后,在2、3象限探索的時(shí)間明顯比其它2個(gè)象限長,超過總時(shí)間的25%,說明針刺干預(yù)對FMR1基因敲除小鼠的學(xué)習(xí)記憶有影響,手針長強(qiáng)穴能改善FMR1基因敲除小鼠學(xué)習(xí)能力。
表2 小鼠4個(gè)象限空間搜索情況
表2 小鼠4個(gè)象限空間搜索情況
電針干預(yù)前19.35333 34.10667 24.27833 12.20667象限1 2 3 4手針干預(yù)前24.80500 26.83333 21.19667 17.05333空白干預(yù)前24.21667 26.89667 21.36333 17.41333電針干預(yù)后13.61833 37.02500 32.39833 6.833333手針干預(yù)后18.30333 38.01000 25.29833 7.886667空白干預(yù)后23.43333 24.22500 26.21667 16.00667
[1]林棟,吳強(qiáng).針灸對精神發(fā)育遲滯的作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].福建中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2011,21(2):66-69.
[2]林棟,吳強(qiáng).針灸治療精神發(fā)育遲滯的現(xiàn)代研究及古籍記載的相關(guān)性探討[J].遼寧中醫(yī)雜志,2011,38(9):1915-1240.
[3]韓平,王振宇,林棟,等.淺談針刺長強(qiáng)穴改善兒童智力殘疾[J].中華中醫(yī)藥雜志,2011,26(5):1238-1240.
[4]孫衛(wèi)文,黃越玲,張維雯,等.30日齡Fmr1基因敲除小鼠的水迷宮實(shí)驗(yàn)觀察[J].解剖學(xué)研究,2011,17(1):1-4.
R224
A
1000-338X(2017)01-0028-02
2016-11-30
國家自然科學(xué)基金資助課題(81273672)
黃曉真(1989—),女,2014級針灸推拿專業(yè)碩士研究生,主要從事針灸研究。
林棟(1977—),男,副教授。E-mail:bluelikel@sina.com