咖啡因对小鼠空间学习记忆及体重的影响

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1、咖啡因对小鼠空间学习记忆及体重的影响作者：陆梦，张莉2，丁雪瑞，向俊西，刘洋，姜伊娜，冯诚，董欣，刘健【摘要】目的研究不同浓度咖啡因对成年雄性小鼠体重及学习记忆的影响。方法应用Morris水迷宫行为学实验方法，训练前给予不同浓度咖啡因(5、10、15mg/kg)灌胃，检测小鼠寻找站台的潜伏期、游泳的运动距离和游泳速度，并于第6天及第12天对小鼠进行空间搜索实验，以检验小鼠的空间记忆。每日灌胃前对每只小鼠称重并记录其体重。结果各组小鼠Morris水迷宫检测中潜伏期、运动距离、游泳速度和穿越原站台平均次数的比较均无统计学差异。各组小鼠在实验全过程

2、中和运动期间的体重变化无统计学差异，但空白对照组在实验全过程中与咖啡因小剂量组相比，体重增加明显;4组小鼠在未运动期间的体重变化有统计学差异，其中咖啡因小剂量组和大剂量组分别与空白对照组比较，体重增加明显减缓，有统计学差异。结论实验前给予咖啡因对小鼠空间学习以及记忆能力没有影响。单独给予咖啡因而不进行额外运动，咖啡因能够明显地控制体重增长。【关键词】空间学习记忆;Morris水迷宫;体重;咖啡因10　　咖啡因(caffeine)存在于咖啡、绿茶等多种饮料中，作为一种心理刺激药物被人们广泛消费[1]。咖啡因是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱

3、，其基本化学结构含有甲基黄嘌呤类成分，是一种中枢神经系统兴奋剂，也是新陈代谢的刺激剂，可通过增加血浆游离脂肪酸的浓度，促进脂肪分解[2]。因此，研究咖啡因对体重的影响程度，对人们的日常饮食及体重控制有一定指导意义。同时，由于咖啡因对于中枢神经系统具有一定的兴奋作用，故本研究还将探究摄入不同剂量的咖啡因对于小鼠的空间学习记忆的影响。　　1材料与方法　　1.1实验动物及分组清洁级健康成年雄性昆明小鼠34只，体重18～22g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供。小鼠在12/12h明/暗交替的环境中饲养，自由取食及饮水。动物随机分为4组：空白对照组

4、(n=10)、小剂量咖啡因组(5mg/kg，n=8)、中剂量咖啡因组(10mg/kg，n=8)和大剂量咖啡因组(15mg/kg，n=8)。咖啡因溶解于生理盐水，以0.2mL/10g体重于每日Morris水迷宫训练前30～45min灌胃给予。　　1.2主要试剂与仪器咖啡因(Sigma公司);Morris水迷宫和Morris动物行为实验软件(成都泰盟科技有限公司)。　　1.3方法10　　1.3.1Morris水迷宫训练本实验所用Morris水迷宫是由圆形水池、平台和记录系统3部分组成。圆形水池直径100cm、高50cm，池壁上以4个等距离点将其分

5、为4个象限。在某一象限中央放置一圆形白色站台，高34cm、直径8cm，站台位于水面下2cm。实验过程中站台位置固定不变。池中水温控制在(22±1)℃。摄像机头安装在水池正上方约1m处。小鼠运动轨迹及测试结果的显示和处理均采用成都泰盟科技有限公司开发的动物行为学软件。　　动物的训练采取定向航行实验。记录小鼠从投入水池至爬上站台(停留时间>3s)的时间，此为定位航行实验逃避潜伏期。还记录小鼠游泳速度以及从入水点到找到站台时的游泳距离。4组动物均连续训练5d，每天训练4次，均在灌胃30～45min后进行。每天4次训练逃避潜伏期的平均数作为当天

6、的成绩进行统计分析。每次观察时间为60s，如果在60s内动物未能找到站台，则由实验者将其引导至站台，并在站台上停留10s，潜伏期记为60s。每两次训练间的最短时间间隔为10min。　　1.3.2记忆的检测记忆的检测采用空间搜索实验。第6天撤除站台，各组灌胃相应药物30～45min后，检测小鼠在池中的游泳路线以及60s内穿越原站台所在位置的次数。第12天再次对小鼠进行空间搜索实验，实验方法同前。10　　1.3.3体重的检测实验期间，每日实验前对小鼠进行称重并记录。　　1.4统计学分析所有数据以　　(±s)表示。各组间潜伏期和体重的比较采用广义线

7、性模型重复测量数据方差分析;各组间穿越站台次数的比较采用单因素方差分析(onewayANOVA)，并进行TukeysHSD检验。以P<0.05为差异有统计学意义。　　2结果　　2.1各组小鼠空间学习能力的比较　　2.1.1定向航行实验中潜伏期的比较所有动物在测试中，随着训练天数的增加，在水中逃逸、寻找平台的潜伏期越来越短，整个曲线呈下降趋势，直至达到稳定水平(图1A)。各组小鼠定向航行实验中潜伏期的比较无统计学差异[F(3,30)=1.12，P>0.05]。　　2.1.2定向航行实验中运动距离的比较10所有小鼠在训练中，随着

8、训练时段的增加，在水中寻找站台游泳的运动距离越来越短(图1B)。各组小鼠定向航行实验中运动距离的比较无统计学差异(F(3,30)=0.93，P>0.05)。