不同周期光暗循环对小鼠生长的影响.pdf
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1、西部医学 2 0 0 5 年 3月 第 1 7 卷第2 期Me d J We s t C h i n a , Ma r c h 2 0 0 5 , V o l . 1 7 , N o . 2 不同周期光暗循环对小鼠生长的影响 江 舟, 刘延友, 郭 莉, 杨 波, 王跃特, 王正荣3k ( 四川大学华西医学中心生物医学工程研究室, 四川成都 6 1 0 0 4 1 ) 【 摘要】 目的探讨不同周期光暗循环对小鼠生长的影响。 方法在不同周期的光暗循环条件下饲养小鼠. 测定其 活动性、 生长速度及鼠粮消耗量。 结果小鼠活动性周期与光暗循环周期一致; 在短周期的光暗循环下, 小鼠生长速度较 快( P
2、 0 . 0 5 ) , 鼠粮消耗较多( P 0 . 0 5 ) , 长周期次之, 而2 4 小时光暗循环生长速度最慢。 结论光暗循环能影响小鼠活 动周期; 并能影响小鼠的生长速度。 【 关键词】 生长发育; 生物节律; 光暗循环, 活动性 L 中图分类号】 R - 3 3 2 文献标识码】 A 文章编号3 1 7 6 2 - 3 5 1 1 ( 2 0 0 5 ) 0 2 - 0 0 9 7 - 0 3 E f f e c t s o f l i g h t - d a r k c y c l e s o n g r o w t h o f m i ce J I A N G Z h o u
3、, L I U Y a n - y o u , G U O L i , e t a l . ( B i o m e d i c a l E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t , S c h o o l o f B a s i c Me d i c i n e a n d F o r e n s i c , We s t C h i n a Me d i c a l C e n t e r o f S i c h u a n U n i v e r s i t y , C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 , C h i n a ) A
4、 b s t r a c t O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t o f d i f f e r e n t l i g h t - d a r k c y c l e s o n t h e g r o w t h a n d a c t i v i t y o f m i c e . Me t h o d s 1 8 0 I C R m i c e w e r e d i v i d e d i n t o t h r e e g r o u p s . D u r i n g f o u r w e
5、e k s t h e m i c e w e r e e x p o s e d t o o n e o f t h r e e l i g h t - d a r k c y c l e r e g i m e s : l i g h t - d a r k c y c l e s ( L D ) 5 / 5 , L D 1 2 / 1 2 a n d L D 1 6 / 1 6 . T h e l o c o m o t o r a c t i v i t y w a s r e c o r d e d c o n t i n u o u s l y a n d a n a l y z
6、e d b y a c o m p u t e r . G r o w t h s o f m i c e w e r e m e a s u r e d e v e r y w e e k , R e s u l t s T h e b i o l o g i c a l r h y t h m s o f l o c o m o t o r a c t i v i t y i n t h o s e m i c e w e r e s y n c h r o n i z e d w i t h t h e r e l a t i v e l i g h t - d a r k c y c
7、l e s . T h e m i c e i n L D 1 2 / 1 2 g r o u p g r e w s l o w e r t h a n t h o s e o f o t h e r g r o u p s . C o n c l u s i o n T h e l i g h t - d a r k c y c l e s o f d i f f e r e n t p e r i o d c a n i n f l u e n c e t h e a c t i v i t y c y c l e a n d g r o w t h o f m i c e . K e
8、y w o r d s G r o w t h ; B i o l o g i c a l r h y t h m; L i g h t - d a r k c y c l e ; L o c o m o t o r a c t i v i t y 光是包括人在内众多生物生存所必需的, 而许多 生物体也通过光感受器 I 感受光明暗的变化, 并由此 产生多种生命现象。生活在地球上的大多数生物都处 在以二十四小时为周期的明暗交替变化的环境中, 为 了适应这种环境, 生物体的生理、 生化、 行为, 乃至基因 表达呈近日 节律 2 1 。而不同的光暗循环不但能对生物 节律周期、 位相产生重要影响, 而
9、且可以直接影响生物 体的生理、 生化过程以 及行为 3 1 。 光线能够直接影响小 鼠的活动性, 并能影响多种激素的分泌, 如: 褪黑素、 皮 质激素等 4 1 。 因此, 不同周期的光暗循环可能影响生物 体的多种机能。探讨不同光暗循环对生长发育等重要 生命过程的影响更具有重要意义。 本实验即以小鼠为模板研究不同周期光暗循环对 其生长的影响, 以期为生长发育的机制提供新的线索。 1 方法 1 . 1 实验动物两周龄I C R小鼠, 体重8 - 1 馆, 由中 国医学科学院成都分院实验动物中心提供。 1 . 2 动物饲养及处理( 1 ) 1 8 0只小鼠随机分为 3 组, ,基金项目: 国家 自
10、然科学基金资助项 目( N o . 3 9 9 7 0 2 7 5 , N o . 3 0 0 7 0 2 7 8 ) 。通讯作者: 王正荣. E - m a i l : w a n g z h e n g r o n g 1 2 6 . c o m, 每组 6 0 只, 分别置于大小、 构造相同的隔离光照、 噪音 的三个饲养盒中。 各组的光暗循环周期分别为: L D 5 / 5 组( 光暗循环: 光照 5 小时, 黑暗 5 小时) , L D 1 2 / 1 2 组( 光暗循环: 光照 1 2 小时, 黑暗 1 2 小时) 和 L D 1 6 / 1 6 组( 光暗循环: 光照 1 6 小时
11、, 黑暗 1 6 小时) 。 控制环 境温度( 2 2 士2 0C ) , 隔离外界噪音和光线。 自由进水, 自 由进食, 饲养4 周。 ( 2 ) 另9 只相同批次小鼠随机分为3 组, 每组3 只。 各组光暗循环时间分别为: L D 5 / 5 组( 光 暗循环: 光照 5 小时, 黑暗 5 小时) , L D 1 2 / 1 2 组( 光暗 循环: 光照 1 2 小时, 黑暗 1 2 小时) 和 L D 1 6 / 1 6 组( 光 暗循环: 光照 1 6 小时, 黑暗1 6 小时) 。小鼠置于活动性 的检测环境条件控制盒中, 自由进水, 自由进食, 饲养 4 周。 环境条件控制盒用于控制
12、环境温度( 2 2 士2 C ) , 隔离 外界噪音和光线, 并按实验设计自动提供光线。 1 . 3 小鼠活动性及体重检测小鼠活动性检测设备 包括: 有转轮及红外线检测和数据自动记录系统的鼠 笼置于环境条件控制盒中, 与记录系统相连接的数据 分析系统, 用于采集和分析活动性数据。 系统自动连续 检测小鼠的活动性, 每 3 分钟自动记录一次数据, 并存 人计算机供分析用。 同时, 每周测量一次小鼠体重及饮 食消耗量。 万方数据万方数据 西部医学 2 0 0 5 年 3月 第 1 7 卷第2 期Me d J We s t C h i n a , Ma r c h 2 0 0 5 , V o l .
13、 1 7 , N o . 2 1 . 4 统计分析采用 S P S S 1 1 . 5 T i m e s e r i e s 分析小 鼠活动性周期, 小鼠生长速度和鼠粮消耗量用方差分 析( 最小显著差法) 统计分析。 2 结果 2 . 1 小鼠活动性与光暗周期保持一致以S P S S 1 1 . 5 T i m e s e r i e s 分析小鼠活动性, 结果如图 1 。 小鼠活动 性周期与光暗循环周期一致, 即小鼠活动的周期与位 相 均与光 暗循环相 同; L D 5 / 5 ( A) , L D 1 2 / 1 2 ( B ) , L D 1 6 / 1 6 ( C ) 各组中小鼠活动
14、性周期分别为 1 0 小时, 2 4 小时, 3 2 小时。 一1!|;一! 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0h 图 1 不同周期光暗循环对小鼠活动性影响 F i g . 1 E f f e c t s o f d i f f e r e n t l i g h t - d a r k c y c l e s o n l o c o m o t o r a c t i v i t y r h y t h m 2 . 2 不同周期光暗循环对小鼠生长速度的影响表2 . 3 不同周期光暗循环对鼠粮消耗量的影响各组 1 显示各组小鼠生长速度。在 L D 5 / 5 , L D 1 2 / 1
15、 2和鼠粮消耗量如表 1 所示, L D 5 / 5 组最多, L D 1 6 / 1 6 组 L D 1 6 / 1 6 三组中, 以L D 5 / 5 组生长最快, L D 1 2 / 1 2 组次之, L D 1 2 / 1 2 组最少。用单因素方差分析对总体分 次之, 而 L D 1 2 / 1 2 组生长速度最慢, 统计分析有显著析, 有显著差别( P O . 0 5 ) 。两两比较结果, L D 1 2 / 1 2 差别( P O . 0 5 ) 。两两比较结果, L D 1 2 / 1 2 组分别与组分别与L D 5 / 5 , L D 1 6 / 1 6 有显著性差异( P O
16、 . 0 5 ) ; L D 5 / 5 , I _ D 1 6 八6 组有显著性差异( PO . 0 5 ) ; L D 5 / 5 L D 5 / 5 和L D 1 6 八6 组无显著性差异( P LO . 0 5 ) . 和L D 1 6 / 1 6 组, 无显著性差异( P LO . 0 5 ) . 表1 不同光暗循环小鼠生长速度( g / W ) 与鼠粮消耗a ( g ) 情况 ( S 士s ) T a b l e 1 G r o w t h r a t e ( g / w ) a n d f o o d c o n s u m p t i o n ( g ) o f m i c e
17、 i n d i f f e r e n t l i g h t - d a r k c y c l e s 组别第 1 周第 2 周第 3 周 第 4 周总量( 9 ) # 生长率 A( L D S / 5 ) B ( L D 1 2 / 1 2 ) C( L D1 6 / 1 6 ) 鼠粮消耗 ( 9 ) A( L D5 / 5 ) B ( L D1 2 / 1 2 ) C( L D1 6 / 1 6 ) 7 . 4 3 士0 . 2 2 6 . 4 4 士0 . 1 7 7 . 0 7 士0 . 2 0 7 . 2 8 士0 . 1 1 6 . 2 2 士0 . 1 2 “ 7 . 0
18、0 士0 . 1 3 6 . 0 2 土0 . 2 4 3 . 8 6 士0 . 1 9 . 5 . 1 2 士0 . 2 4 4 . 8 6 士0 . 1 3 4 . 3 6 士0 . 1 3 . 4 . 6 2 士0 . 1 3 2 2 . 9 3 士0 . 3 5 2 0 . 6 3 士0 . 4 0 2 2 . 1 2 士0 . 4 0 4 3 . 9 7 士0 . 5 0 3 8 . 9 7 士0 . 6 7 4 2 . 3 5 士0 . 9 3 4 3 . 1 3 士0 . 7 7 3 8 . 0 1 士0 . 7 6 4 1 . 7 0 士0 . 9 6 3 9 . 7 5 士0
19、 . 4 4 3 5 . 4 2 士0 . 6 3 3 8 . 2 9 士 0 . 8 4 3 9 . 1 1 士0 . 5 0 3 5 . 0 4 士0 . 8 0. 3 8 . 0 9 士0 . 8 4 1 6 5 . 9 6 士2 . 1 0 1 4 7 . 4 4 士2 . 6 7 . 1 6 0 . 4 4 士3 . 5 9 注: 分别与 A组和 C组比较 P 0 . 0 5 ; # ; 4 周小鼠体重总增加量和鼠粮总消耗量。 3 讨论机能相关1 6 1 。 本实验中, 小鼠活动性表现出受光暗循环 生长发育是一个复杂的生命过程, 在其全过程中 受到多种内在和外在因素的影响, 目前,
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- 不同 周期 循环 小鼠 生长 影响
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