摘要:该研究的目的是探究早期高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖对小鼠海马体依赖性学习与记忆的影响,以及这种影响是否与肠道微生物群,特别是Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)的调节有关。同时,研究还旨在探讨A. muciniphi
一、实验目的
该研究的目的是探究早期高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖对小鼠海马体依赖性学习与记忆的影响,以及这种影响是否与肠道微生物群,特别是Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)的调节有关。同时,研究还旨在探讨A. muciniphila在治疗由HFD诱导的认知功能缺陷中的潜在作用。
二、巴恩斯实验的原理
原理概述:巴恩斯圆形迷宫测试(Barnes Circular Maze Test)是一种用于评估啮齿类动物空间学习能力的行为测试。该测试基于动物对逃避明亮开放空间的自然恐惧,利用这种恐惧来驱动动物寻找并记住迷宫中隐藏的逃生孔的位置。
测试原理:在测试过程中,动物被放置在迷宫中心的一个平台上,该平台周围均匀分布有多个孔。其中一个孔连接着逃生箱,是动物寻求庇护的正确位置。动物需要通过探索和学习来找到并记住这个正确的逃生孔。测试指标包括找到逃生孔前的错误次数、找到逃生孔所需的时间(潜伏期)以及在测试阶段对逃生孔位置的记忆保持能力等。
三、实验设备
主要设备:包括巴恩斯圆形迷宫测试装置、NMR(核磁共振)身体成分分析仪、声衰减箱、电击地板网格、视频跟踪软件(如BMT-100)等。
巴恩斯圆形迷宫:由圆形平台、均匀分布的多个孔和逃生箱组成。平台周围设置有空间线索,以帮助动物进行空间定位和学习。
NMR身体成分分析仪:用于测量小鼠的体重和脂肪量,以评估HFD对小鼠体重和脂肪积累的影响。
四、实验动物
动物种类:实验采用幼年C57BL/6J雄性小鼠,这些小鼠在出生后第21天(P21)时被获得,并用于后续的实验研究。
饲养条件:小鼠被饲养在温度控制(25°C)的房间内,保持12小时光/暗循环,并自由获取食物和水。所有小鼠均在无菌条件下饲养,并提供经过辐照的食物和水。
分组与饮食:小鼠被随机分为两组,分别喂食普通饲料(chow)或高脂肪饲料(HFD)。HFD由60%的热量来自脂肪、20%的热量来自蛋白质和20%的热量来自碳水化合物组成。
五、实验流程
饲养与饮食管理:小鼠在分组后,分别喂食普通饲料或高脂肪饲料,持续6周。在此期间,每周测量小鼠的体重和脂肪量。
行为测试:在6周的饲养期结束后,对小鼠进行行为测试,包括巴恩斯圆形迷宫测试和条件性恐惧测试。这些测试用于评估小鼠的空间学习能力和对特定刺激的记忆能力。
组织收集与分析:在行为测试后,收集小鼠的海马体和其他相关组织样本,用于后续的分子生物学和组织学分析。这些分析旨在探究HFD对小鼠海马体结构和功能的影响,以及A. muciniphila在治疗这些影响中的潜在作用。
六、测试指标
巴恩斯圆形迷宫测试指标:包括找到逃生孔前的错误次数、找到逃生孔所需的时间(潜伏期)以及在测试阶段对逃生孔位置的记忆保持能力等。
条件性恐惧测试指标:包括在特定刺激(如声音)下小鼠的冻结行为持续时间,以及在不同时间点对特定刺激(如声音或环境)的记忆保持能力等。这些指标用于评估小鼠的恐惧记忆和海马体依赖性学习与记忆能力。
七、实验结果
HFD对小鼠体重和脂肪积累的影响:与喂食普通饲料的小鼠相比,喂食HFD的小鼠体重显著增加,脂肪量也显著增加。这表明HFD成功地诱导了小鼠的肥胖。
HFD对小鼠学习与记忆能力的影响:行为测试结果显示,喂食HFD的小鼠在巴恩斯圆形迷宫测试和条件性恐惧测试中的表现均较差。具体表现为找到逃生孔前的错误次数增加、找到逃生孔所需的时间延长以及在特定刺激下小鼠的冻结行为持续时间减少等。这些结果表明HFD损害了小鼠的海马体依赖性学习与记忆能力。
来源:科学任我说