本方案旨在描述在产前大脑发育期间使大鼠暴露于中等水平酒精，并在成年期量化其社交行为变化的方法。
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本文内容
摘要
摘要
社交行为的改变是胎儿酒精谱系障碍（FASDs）儿童中观察到的主要负面后果之一。多家独立实验室已证实，在大脑发育期间暴露于酒精的啮齿类动物，其社交行为在广泛的暴露持续时间、暴露时期、剂量和行为量化年龄条件下均表现出显著改变。本实验室先前的研究已确定，在大鼠中度产前酒精暴露（PAE）后，特定形式的社交互动出现可靠且持续至成年期的行为改变，包括扭打行为增加和探究行为减少。这些行为改变有助于识别受中度PAE影响的神经环路1，可能对推进对与产前酒精暴露（PAE）相关的社会行为改变的神经基础的更全面理解具有重要意义。本文描述了实施中度产前酒精暴露的实验流程，其中雌性大鼠在妊娠期间自愿摄入乙醇或糖精（对照），以及对成年后代社会行为的测量方法。
引言
据估计，有1%至5%的儿童被诊断患有胎儿酒精谱系障碍（Fetal Alcohol Spectrum Disorders, FASDs）2，其中包括胎儿酒精综合征（Fetal Alcohol Syndrome, FAS）、部分性FAS（pFAS）以及酒精相关性神经发育障碍（Alcohol-Related Neurodevelopmental Disorders, ARNDs）3。社会行为和认知功能缺陷是FASD患儿中最常见的不良后果之一4-7。不良影响并不仅限于重度产前酒精暴露（PAE）；即使是中度PAE，虽未导致FAS典型的显著形态学、行为和认知缺陷，仍可在FASD人群8-10以及大脑发育期间接触乙醇的非人类动物中引起相对轻微但持续存在的功能缺陷11。鉴于目前估计显示，大多数FASD病例属于该谱系中较轻的范围，因此深入理解中度PAE所导致的行为及相应神经生物学后果显得尤为重要12。
多个独立实验室已报道，在大脑发育期间暴露于乙醇会导致啮齿类动物的社会行为发生改变，包括探究和互动行为减少1,13-15、玩耍行为异常14,16,17、攻击性互动增加17,18、对社会刺激反应性的改变19-21，以及社会获得性食物偏好和社会识别记忆的缺陷22。在....
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方案
本文及配套视频中所述所有操作程序均已获得新墨西哥大学健康科学中心和主校区机构动物护理和使用委员会的批准。
1. 产前乙醇暴露
- 准备所有必需的材料和化学品：糖精钠盐水合物、190 proof 乙醇（体积分数为95%的酒精）、珠状玻璃饮水管、天然白色橡胶 #4 单孔塞、1" 弯管-圆珠笔头型、从 www.vendian.org/mncharity/dir3/paper_rulers/ 打印的纸质标尺。
- 从供应商或其他来源获取已验证的成年繁殖用大鼠。本实验方案中所使用的方法及代表性数据均采用 Long-Evans 品系繁殖鼠。雌鼠到达时体重为125–150 g，年龄为6–7周，使其在交配时（步骤1.5）约为9–10周龄。确保所有待用雌鼠均为初产母鼠。雄鼠应在到达时为12周龄，并在开始繁殖程序时达到15周龄。
- 将动物单独饲养于塑料笼中，环境温度为22 °C，采用反向12小时光照/黑暗周期（光照时间为21:00至09:00）。在整个研究期间（包括所有饮水阶段）自由供应食物和自来水。在进入步骤1.4之前，至少给予1周时间以适应新环境。
- 记录每只雌性大鼠的基础体重。
- 在雌性大鼠妊娠前评估其饮水水平，持续2周。按顺序执行步骤1.5.1–1.5.6。
- 在第1天和第2天，使用含有0.066%糖精溶液（不含乙醇）的饮水管。为量化摄入量，在填充液体前，将带有毫米刻度....
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结果
经过多轮繁殖，处于乙醇条件下的雌性大鼠在每次持续4小时的饮酒阶段中，平均每次摄入约2.1 g/kg的乙醇。母鼠在饮水管引入后的前15至30分钟内即消耗了4小时总量的大约一半，导致在45分钟时测得的母体血清乙醇浓度峰值约为60 mg/dl。在随后剩余的3.5小时饮酒期内，它们以较低但相对稳定的速率继续摄入5%乙醇，约为0.4 g/kg体重/小时。这种水平和模式的自愿性乙醇摄入对母体体重增长、子代出生体重、产仔数、母体护理行为、胎盘湿重、行为测试时子代体重，以及全脑、海马或小脑湿重均无显著影响。
雄性大鼠在糖精和乙醇暴露后各项行为指标的代表性均值及标准误（SEM）见表1。这些数据来自先前的实验，每种产前处理条件均包含16只雄性动物。所有动物均与同一种产前处理条件的同伴配对。在本研究采用这些实验程序的情况下，尚未观察到雌性动物社交行为中与酒精相关的显著改变1；然而，使用其他实验程序已记录到雌性社交行为中与酒精相关的差异15,23。使用Mac版SPSS 21版本进行的独立单变量方差分析（ANOVAs）显示，产前乙.......
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讨论
产前酒精暴露范式在此描述的是大鼠母体在妊娠期间自愿摄入乙醇（5% v/v）的过程。文献中存在多种用于在脑发育期间对非人类动物进行乙醇暴露的实验方案，这些方案在乙醇给药的时间、剂量、持续时间、给药途径以及所研究的物种方面各有不同。尽管本文未对各种暴露方案的优缺点进行详尽讨论，但重点强调了本方案所述的自愿饮酒法在产前酒精暴露（PAE）研究中的若干优势。此前，我们曾采用液体饮食方案——该方法在该研究领域中较为常见，即大鼠母体将5%乙醇作为主要食物来源的一部分进行摄入24对照条件包括一对喂养组，其热量摄入与摄入乙醇的母鼠相匹配，以及另一组 随意摄取 可自由取用鼠粮。在此描述的自愿饮酒范式中，两组大鼠（乙醇组与糖精组）均摄取相同的鼠粮饮食，这可降低组间在营养和热量摄入方面的变异性，并最大限度减少因被迫摄入不熟悉食物来源而可能产生的应激干扰。25这一自愿饮酒范式的特点还消除了对配对喂养对照组的需求，而液体饲料方法则需要此类对照组，因此带来了一些实际和伦理上的优势，包括减少实验组数量（从三组减至两组）、减少研究所用动物数量以及降低相关研究成本。自愿摄入乙醇的4小时间歇暴露模式所产生的饮酒水.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
由授予 DAH 的资助 AA019462 和授予 DDS 的资助 AA019884 提供支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 水合糖精钠盐 | Sigma | S1002 | |
| 190 proof 乙醇 | Sigma | 493538 | |
| 珠状玻璃饮水管 | Fisher | 14-955K | |
| 天然橡胶白色 #4 单孔塞 | Plasticoid | LSG4M181 | |
| 1" 弯管-圆珠笔尖型 | Ancare | TD-199-3" | |
| 纸质直尺 | N/A | N/A | www.vendian.org/mncharity/dir3/paper_rulers |
| 社交互动实验装置 | 定制 | N/A | 95 cm × 47 cm × 43 cm |
| 视频摄像机 | N/A | N/A | 可记录低光或无光条件 |
| 红外照明器 | Vitek | VT-IR1-12 | |
| Teklad 实验级 Sani-Chips 垫料 | Harlan | 7090A | |
| 刷子和簸箕 | N/A | N/A | |
| 异丙醇 | Sigma | W292907 | |
| 二氧化氯（1.5 mg 片剂） | Quiplabs | N/A | 按生产商推荐方法配制 |
参考文献
- Hamilton, D. A., et al. Prenatal exposure to moderate levels of ethanol alters social behavior in adult rats: Relationship to structural plasticity and immediate early gene expression in frontal cortex. Behav. Brain Res. 207 (2), 290-304 (2010).
- May, P. A., et al.
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