引用本文
张丹, 叶逵, 李毅, 刘开永, 李李. 哺乳期磺胺间甲氧嘧啶暴露对仔鼠行为影响[J]. 中国公共卫生, 2015, 31(4): 444-446.
ZHANG Dan, YE Kui, LI Yi, et al. Effects of maternal sulfamonomethoxine exposure during lactating on behaviors of offspring mice[J]. Chinese Journal of Public Health, 2015, 31(4): 444-446.
哺乳期磺胺间甲氧嘧啶暴露对仔鼠行为影响
安徽医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学系, 安徽 合肥 230601
数字出版日期：2015-3-16 10:48.
基金项目：国家自然科学基金(81202209);安徽省高等学校优秀青年人才基金(2012SQRL075ZD);安徽医科大学博士科研基金(0306024101)
作者简介：张丹(1989-),男,安徽合肥人,硕士在读,研究方向:食品卫生学.
通讯联系人：李李,E-mail:li1964li@163.com;刘开永:E-mail:liukaiyong163@163.com
摘要：目的 探讨磺胺间甲氧嘧啶(SMM)哺乳期暴露对青春期小鼠探索和焦虑行为影响.方法 小鼠哺乳期以0(对照组)、10、50、200 mg/kg灌胃染毒,连续21 d,断乳后其仔鼠雌、雄分笼正常喂养至49 d,次日进行旷场、黑白巷和高架十字迷宫实验.结果 与对照组雄鼠比较,低、中剂量SMM组雄鼠旷场实验中央区域时间[分别为(40.6±10.0)、(41.0±11.9)s]增加,差异有统计学意义(P <0.05),中剂量组雄鼠站立次数[(56.5± 8.8)次]明显增加,差异有统计学意义(P <0.01);与对照组雌鼠比较,低剂量SMM组雌鼠旷场实验中央区域时间[(37.3±9.0)s]增加,差异有统计学意义(P <0.05),中剂量SMM组雌鼠的跨越格子数[(159.1±26.0)个]增加,差异有统计学意义(P <0.05);高剂量SMM组雌鼠黑白巷实验黑端时间[(57.8±8.2)s]增加,差异有统计学意义(P <0.01).结论 哺乳期SMM暴露可干扰仔鼠的探索和焦虑等行为.
关键词：
哺乳期
青春期
磺胺间甲氧嘧啶(SMM)
探索
焦虑
Effects of maternal sulfamonomethoxine exposure during lactating on behaviors of offspring mice
ZHANG Dan, YE Kui, LI Yi, et al
Department of Nutriology and Food Hygiene, School of Public Health, Anhui Medical University, Hefei, Anhui Province 230601, China
Abstract: Objective To explore the effects of maternal sulfamonomethoxine(SMM) exposure during lactating on exploratory and anxiety-related behaviors of offspring mice in puberty.Methods The lactational mice were orally administered with SMM(0,10,50,200 mg/kg) for 21 days.Then the offspring mice were separated by gender and raised normally until postnatal day 49,and their exploratory and anxiety-related behaviors were detected with open-field,black-white alley and elevated shelf plus maze test the next day.Results Compared with the control,the central region time of the male offspring mice with 10 and 50 mg/kg maternal SMM exposure increased significantly(40.6±10.0 and 41.0±11.9 seconds,P <0.05);the standing times in the open-field test for the male offspring mice with 50 mg/kg maternal SMM exposure increased significantly(56.5±8.8 seconds,P <0.01).For the female offspring mice compared to those of the control,the central region time significantly increased(37.3±9.0 seconds) in 10 mg/kg maternal SMM exposure group(P <0.05);the total number of squares crossed in the open-field test significantly increased(159.1±26.0) in 50 mg/kg SMM group(P <0.01);and the total time spent in the black half test was also significantly increased(57.8±8.2 seconds) in 10 mg/kg SMM group(P <0.05). Conclusion The results indicate that maternal SMM exposure during lactation affects exploratory and dysphoric behaviors of the offsprings mice in puberty.
Key words:
lactation
puberty
sulfamonomethoxine
exploration
anxiety
磺胺间甲氧嘧啶(sulfamonomethoxine,SMM)是常用长效磺胺类兽药(sulfonamides，SAs)之一[1]，研究表明，SAs(包含SMM)在城市污水、蔬菜、牛奶和动物性食品中均有检出，甚至部分食品存在SMM超标[2, 3]。临床研究表明，SAs可以引起厌食、恶心、头痛、紧张、细震颤、头晕、失眠、嗜睡等副作用，高剂量SAs治疗肺孢子菌肺炎能够导致急性精神疾病，发病率达12%~20%[4, 5, 6]。本研究拟观察哺乳期小鼠SMM暴露对仔鼠青春期行为学影响，为该兽药的食品安全风险评估提供依据。结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 主要试剂与仪器
SMM原料药(安徽华澳生物技术有限公司)有效成分含量为99.8%。小鼠旷场行为观测方场、黑白巷和高架十字迷宫(安徽医科大学神经生物研究所自制)。
1.2 实验动物分组与处理
SPF级ICR小鼠(北京维通利华实验动物技术有限公司)，许可证号：SCXK(京)2012-0001，雄鼠15只，雌鼠30只；8周龄；雄性体重为(30±2)g，雌性体重为(25±2)g。实验前适应性喂养1周，昼夜均衡，温度23~25 ℃，自由饮食。24只雌鼠按雌：雄=2：1交配受孕，孕鼠正常喂养至自然分娩，按仔鼠只数挑选8窝，每窝随机保留雌、雄仔鼠各5只，再将母鼠分为对照组，低、中、高剂量SMM组，分娩后第1天母鼠分别灌胃给予生理盐水和10、50、200 mg/kg SMM，染毒至仔鼠出生后第21天，断乳后各组仔鼠雌、雄分笼正常喂养至出生后第49天。次日按旷场、黑白巷和高架十字迷宫顺序先后进行实验。观察并记录生长情况，仔鼠每周称重1次。
1.3 行为学测试
采用旷场、黑白巷、高架十字迷宫实验评价探索和焦虑相关行为。旷场实验参数为：跨越第1格的潜伏期(s)，跨越方格总数(个)，理毛次数(次)，中央区域时间(s)和扶壁站立次数(次)；黑白巷实验参数为：首次由黑巷进入白巷的潜伏期(s)，黑巷进入白巷的次数(次)和黑巷内时间(s)。高架十字迷宫实验参数为：进入开放臂次数(次)、开放臂时间(s)、进入封闭臂次数(次)和封闭臂时间(s)。每只动物实验结束后，用水冲洗仪器以消除气味。
1.4 统计分析
数据以(x±s)表示，采用SPSS 17.0软件进行统计分析，所有行为参数采用单因素方差分析，各组间两两比较采用最小显著差法检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 仔鼠一般生长发育情况
实验期间仔鼠均无疾病、感染和死亡。肉眼观察各组小鼠毛色正常，生长发育状况无明显异常，各组小鼠每周体重差异无统计学意义。
2.2 哺乳期SMM暴露对仔鼠焦虑状态及探索行为影响
2.2.1 哺乳期SMM暴露对仔鼠旷场实验指标影响(表 1)
与对照组雄鼠比较，中剂量SMM组雄鼠扶壁站立次数增加，中、低剂量SMM组雄鼠中央区域时间增加，差异有统计学意义(P<0.05)；而各剂量SMM组雄鼠跨越格子数、理毛次数和潜伏期无明显变化。与对照组雌鼠比较，中剂量SMM组雌鼠跨越格子数增加，低剂量SMM组雌鼠中央区域时间增加，差异有统计学意义(P<0.05)；各剂量SMM组雌鼠扶壁站立次数、理毛次数和潜伏期无明显变化。
表 1
 表 1 哺乳期SMM暴露对小鼠旷场实验指标影响(x±s，n=10)
|
性别 | 组别(mg/kg) | 潜伏期(s) | 格子数(个) | 理毛次数(次) | 中央区域时间(s) | 扶壁站立次数(次)
| |
雄鼠 | 对照组 | 5.50±3.80 | 107.7±27.0 | 2.10±0.70 | 29.5±8.50 | 40.5±5.90
| | SMM 10 | 3.70±1.60 | 129.3±26.9 | 1.60±1.00 | 40.6±10.0a | 49.3±9.50
| | 50 | 3.60±3.10 | 131.2±20.9 | 1.80±0.90 | 41.0±11.9a | 56.5±8.80a
| | 200 | 4.60±4.50 | 130.3±40.2 | 1.90±0.70 | 32.5±6.00 | 45.3±15.8
| | F 值 | 0.662 | 1.444 | 0.662 | 3.373 | 4.024
| | P 值 | 0.581 | 0.247 | 0.581 | 0.030 | 0.015
| | 雌鼠 | 对照组 | 5.40±3.30 | 127.3±26.7 | 1.40±0.50 | 26.7±6.40 | 52.4±14.7
| | SMM 10 | 5.40±2.80 | 143.9±21.3 | 1.60±0.70 | 37.3±9.00a | 51.5±12.9
| | 50 | 4.40±2.80 | 159.1±26.0a | 1.70±0.80 | 29.1±10.0 | 60.7±15.7
| | 200 | 5.00±2.40 | 131.1±26.0 | 1.40±0.50 | 25.3±10.1 | 50.5±15.8
| | F 值 | 0.286 | 3.281 | 0.529 | 3.566 | 0.995
| | P 值 | 0.835 | 0.032 | 0.665 | 0.023 | 0.406
| | 注：与对照组比较，a P<0.05。 |
| 表 1 哺乳期SMM暴露对小鼠旷场实验指标影响(x±s，n=10)
|
与对照组雌鼠比较，高剂量组雌鼠黑端时间延长，差异有统计学意义(P<0.05)；与对照组比较，各剂量SMM组雄鼠和雌鼠潜伏期和黑端至白端次数无明显变化。
表 2
表 2 哺乳期SMM暴露对小鼠黑白巷实验指标影响(x±s，n=10)
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性别 | 组别(mg/kg) | 潜伏期(s) | 黑端时间(s) | 黑端至白端次数(次)
| |
雄鼠 | 对照组 | 15.9±4.50 | 54.5±6.60 | 3.20±0.40
| | SMM 10 | 17.6±11.7 | 54.7±8.90 | 3.00±0.90
| | 50 | 16.2±5.20 | 48.7±5.80 | 3.90±0.70
| | 200 | 15.4±4.70 | 52.2±5.90 | 3.30±0.80
| | F值 | 0.173 | 1.617 | 2.621
| | P值 | 0.914 | 0.202 | 0.066
| | 雌鼠 | 对照组 | 20.3±8.30 | 48.8±7.60 | 2.80±0.40
| | SMM 10 | 17.0±5.20 | 52.7±6.20 | 3.10±1.20
| | 50 | 18.5±4.80 | 46.4±4.90 | 3.20±0.60
| | 200 | 19.5±9.00 | 57.8±8.20a | 3.20±0.60
| | F值 | 0.376 | 5.251 | 0.640
| | P值 | 0.771 | 0.004 | 0.594
| | 注：与对照组比较，a P<0.05。 |
| 表 2 哺乳期SMM暴露对小鼠黑白巷实验指标影响(x±s，n=10)
|
与对照组比较，各剂量SMM组雄鼠和雌鼠进入开放臂次数、在开放臂时间、进入封闭臂次数和在封闭臂时间的差异均无统计学意义(F=0.208~1.434，P>0.05)。
表 3
表 3 哺乳期SMM暴露对小鼠高架十字迷宫实验指标影响(x±s，n=10)
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性别 | 组别(mg/kg) | 开放臂次数(次) | 开放臂时间(s) | 封闭臂次数(次) | 封闭臂时间(s)
| |
雄鼠 | 对照组 | 3.00±1.50 | 30.9±18.1 | 7.90±3.40 | 256.4±24.50
| | SMM 10 | 4.00±2.30 | 37.1±20.1 | 11.9±4.60 | 242.0±38.20
| | 50 | 4.70±1.60 | 51.2±14.3 | 9.60±5.10 | 229.4±26.00
| | 200 | 3.70±1.90 | 39.8±28.9 | 9.40±4.00 | 234.1±36.30
| | F值 | 1.225 | 1.434 | 1.341 | 1.243
| | P值 | 0.316 | 0.251 | 0.278 | 0.310
| | 雌鼠 | 对照组 | 2.10±1.20 | 23.9±13.3 | 7.20±4.00 | 258.3±23.30
| | SMM 10 | 2.60±1.60 | 29.0±14.2 | 8.00±3.20 | 256.0±21.80
| | 50 | 2.80±1.50 | 27.7±15.0 | 9.90±5.70 | 253.8±26.60
| | 200 | 3.40±2.00 | 29.9±13.5 | 7.60±3.50 | 249.7±24.90
| | F值 | 1.083 | 0.320 | 0.754 | 0.208
| | P值 | 0.370 | 0.811 | 0.528 | 0.890
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| 表 3 哺乳期SMM暴露对小鼠高架十字迷宫实验指标影响(x±s，n=10)
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旷场实验主要研究动物的探索行为和自主活动情况，跨越格子数被认为是反映小鼠自主活动的主要指标[7]。本研究结果显示，SMM暴露组仔鼠的跨越格子数明显高于对照组，表明SMM暴露组小鼠的自主活动水平增强，提示SMM暴露组小鼠兴奋性增加，活动能力增强。正常小鼠具有趋避性，即畏惧未知、开阔及可能存在潜在危险的场所，具有喜欢贴墙活动的天性[8]，趋避性以小鼠在旷场实验中的中央区域时间评价[9]。本研究结果显示，与对照组比较，低、中剂量SMM组雌鼠和雄鼠中央区域时间明显延长，表明SMM暴露组仔鼠的趋避性及焦虑程度较低，更富有冒险倾向。研究表明，磺胺类药物可以减少多巴胺和5-羟色胺的水平[6]，而焦虑症患者的血清多巴胺和5-羟色胺水平相比非焦虑症患者明显增高[10]。与本研究结果一致。
黑白巷实验和高架十字迷宫实验常用于反映啮齿类动物的焦虑水平，黑白巷实验黑端时间越长反映鼠焦虑程度越高。本研究结果表明，与对照组比较，高剂量SMM组雌鼠在黑端时间增加，提示高剂量SMM组雌鼠焦虑程度增加，与旷场结果不完全一致。其原因可能与行为学实验易受外界条件干扰、实验过程中受到环境因素干扰有关。本研究结果还显示，与对照组比较，SMM暴露组仔鼠黑端至白端跨越次数有增加趋势，SMM暴露组仔鼠进入开放臂次数和在开放臂时间也有增加趋势，表明SMM暴露组仔鼠焦虑程度降低。SMM暴露使仔鼠焦虑程度降低的具体机制有待进一步研究。
志谢 感谢安徽医科大学第一附属医院神经内科陈贵海教授提供实验设备及技术支持，感谢公共卫生学院代波硕士生给予大力帮助
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2015, Vol. 31
