Name: חקר ההשפעות של מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-13T13:40:00.000+00:00
Duration: 4 min
Description: חקור את השפעות מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים באמצעות מבחן המזון הקבור וניסוי הבחנת ריחות חברתיים. שיטות אלו מאפשרות הערכה מקיפה של רעילות מזהמים על תפקוד חוש הריח בחיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה כספית על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82204088, 82273669) והקרן למדעי הטבע של מחוז שאנדונג, סין (ZR2021QH209).

השתמשנו בעכברי C57BL/6J זכרים (גיל: 6-8 שבועות; משקל: 20-22 גרם) לכל מבחני ההתנהגות. העכברים היו נתונים לתנאים יציבים (כלומר, טמפרטורה, 23 ± 1 מעלות צלזיוס; לחות, 55% ± 5%, ומחזור אור-חושך של 12/12 שעות עם אורות דולקים בשעה 7:00). כל מבחני ההתנהגות בוצעו בין השעות 10:00-17:00. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדת האתיקה של הוועדה המקצועית לניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת צ'ינגדאו. לאחר תקופת הסתגלות של שבוע, כל העכברים נחשפו למזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה.
1. חשיפה למזהמים
<ol><li>מתן תוך אפי על ידי החדרה<ol><li>המסת מזהמים סביבתיים בשאיפה בתמיסת מלח 0.9%. יש להשתמש פעם אחת בתמיסת אבץ גופרתי 5%, אשר הוכחה כגורמת לתפקוד לקוי של חוש הריח17. עבור עכברי ביקורת, יש לתת 0.9% תמיסת מלח רגילה.</li>
		<li>להרדים את העכבר על ידי הזרקה intraperitoneal של 1% נתרן pentobarbital18 ולהעריך את עומק ההרדמה באמצעות רפלקס צביטת הבוהן. יש למרוח משחה וטרינרית על עיני העכבר כדי למנוע יובש. מקם את העכבר על גבו על משטח נוטה, כשהראש פונה כלפי מטה.</li>
		<li>באמצעות אקדח pipetting, לנהל 10 μL של הפתרון בנחיר אחד של העכבר, המאפשר באופן טבעי לשאוף את הפתרון לתוך חלל האף.</li>
		<li>כדי להבטיח את רווחתו של העכבר ולמנוע אי נוחות פוטנציאלית, חזור על השאיפה עבור הנחיר השני לאחר מרווח של 10 דקות.</li>
		<li>ב 3 ימים לאחר מתן intranasal על ידי החדרה בעכברים, לבצע את בדיקת המזון הקבור.</li>
	</ol></li>
</ol>2. בדיקת מזון קבור
<ol><li>בצע מניעת מזון ב 18-24 שעות לפני הבדיקה על ידי הסרת כל כדורי צ'או מן הופר המזון של הכלוב הביתי. החליפו את חומרי המיטה לעכברים. אין להוציא את בקבוק המים.</li>
	<li>סדר את שולחן הניתוחים כמתואר להלן.<ol><li>שעה לפני תחילת הבדיקה יש לקחת את הכלוב המכיל את העכברים לחדר ניתוח למנוחה.</li>
		<li>סדרו את חדר הניתוח בתקופה זו. השתמשו וסמנו כלובי עכברים שקופים בתקן PVC כ-A מכיוון שהם יוצרים סביבה מוכרת. השתמש וסמן את כלוב הבדיקה כ- B, שהוא כלוב סנאי שקוף בתקן PVC. סמן את הכלוב הנפוץ ששימש להצבת העכברים לאחר הניסוי ככלוב C.</li>
		<li>כסו את הכלובים A ו-B ב-3 ס"מ של חומר מצע ומדדו אותם בעזרת סרגל. סדרו את הכלובים זה לצד זה, במרחק של 0.5 מ' בין כל כלוב (איור 1).</li>
		<li>הגדירו את אזור הניסוי כאזור ברדיוס של 2 מ', כאשר המרכז הוא מרכז הכלובים. הגדירו את השטח שמחוץ לטווח של 2 מ' כאזור התצפית.</li>
		<li>יש להרחיק כלוב C וכלובים המכילים עכברים שלא נבדקו מאזור הניסוי ככל האפשר.</li>
	</ol></li>
	<li>רשום את הזמן למציאת מזון כמתואר להלן.<ol><li>בחרו מיקום אקראי בכלוב B, קברו את המזון 1 ס"מ מתחת לפני השטח של המצעים והחליקו את פני המצעים.</li>
		<li>הכניסו את העכבר לכלוב A למשך 4 דקות. מעבירים את העכברים לכלוב B בסוף התזמון, מפעילים את מכשיר הווידאו וחוזרים לאזור התצפית.</li>
		<li>כאשר העכבר מרים את גוש המזון עם כפו הקדמית, עצור את הקלטת הווידאו. במקרים מסוימים, ניתן לראות עכברים אוכלים כשראשם כפוף מעל האוכל. התנהגות זו מעידה גם על הצלחת הניסוי, גם אם העכבר אינו מחזיק את המזון בכפו הקדמית.</li>
		<li>רשום נתונים. רשמו את הזמן מרגע המגע עם המחצלת בתחתית כלוב B ועד למציאת מזון לכל עכבר. אם העכברים לא מוצאים מזון לאחר 4 דקות, רשום את זמן החיפוש כזמן עיכוב של 240 שניות.</li>
		<li>שים את העכבר בכלוב C לאחר הבדיקה.</li>
		<li>מוציאים את המזון מכלוב B ומכניסים אותו לשקית אטומה. יש להחליף את המזון בכלוב B ולבדוק את העכבר הבא לאחר החלפת חומר המצעים, כמתואר להלן.<ol><li>עבור עכברים השוכנים באותו כלוב, בדקו עם אותו סט של חומרי מיטה בכלוב B. עבור עכברים בכלובים שונים, נקו את הכלוב באלכוהול והחליפו את חומרי המיטה.</li>
		</ol></li>
		<li>הוסיפו מזון ומים לעכברים לאחר הניסוי. בצע את ניסוי אפליית הריח החברתי יום אחד לאחר מכן. הערה: יש לעטות מסכות לאורך כל התהליך, ויש להחליף כפפות שקופות לאחר שכל עכבר מסיים את הניסוי כדי למנוע הצלבת ריח ככל האפשר. שמור על המשרעת של התנועות קטנה ככל האפשר כדי למנוע לחץ עכבר.</li>
	</ol></li>
</ol>3. ניסוי אפליית ריח חברתי
<ol><li>איסוף שתן<ol><li>בנפרד לאסוף את השתן של עכברים זכרים בוגרים מינית ועכברים נקבות aliquot לתוך צינורות בכמויות שוות19. ארוז 2 מ"ל צינורות microcentrifuge עם 300 μL של שתן בכל צינור.</li>
		<li>אחסן את הדגימות ב -80 ° C עד לשימוש. נערו את הצינורות כדי לפזר את הדגימה באופן שווה לאחר ההפשרה. אין להפשיר ולהקפיא את הדגימה שוב ושוב.</li>
	</ol></li>
	<li>סדר את שולחן הניתוחים כמתואר להלן.<ol><li>שעה לפני תחילת הבדיקה יש לקחת את הכלוב המכיל את העכברים לחדר ניתוח למנוחה.</li>
		<li>סידור חדר הניתוח בתקופה זו כמתואר בשלבים 2.2.2-2.2.5.</li>
	</ol></li>
	<li>רשום את הזמן למציאת שתן כמתואר להלן.<ol><li>צור חריץ עם סרט סביב כל אחד משני הצדדים הרחבים של כלוב B גדול מספיק כדי להחזיק את צינור מיקרוצנטריפוגה המכיל 300 μL של שתן זכר ונקבה. הניחו את הצינורות והשאירו את שני כיסויי הצינור סגורים לעת עתה.</li>
		<li>הכניסו את העכבר לכלוב A וקבעו ספירה לאחור למשך 4 דקות. פתח את שני הצינורות של כלוב B בסוף התזמון.</li>
		<li>מעבירים את העכבר למיקום האמצעי של כלוב B, באותו מרחק משני הצינורות, ואז מפעילים את ציוד הקלטת הווידאו ונסוגו בעדינות ובאיטיות לאזור התצפית.</li>
		<li>כאשר העכבר מרחרח את דופן הצינור / הפה או אפילו בתוך הצינור, הצינור מריח בהצלחה. בשלב זה, לחץ על שעון העצר ורשום את השעה כזמן הריח של הצינור (M s), ולאחר מכן המשך להקליט את זמן המגורים (X s) עד שהעכבר יתרחק מהשפופרת.</li>
		<li>המשיכו לתזמן את הזמן ולרחרח את הצינור השני. כאשר העכבר מרחרח את דופן הצינור / הפה או אפילו בתוך הצינור, הצינור מריח בהצלחה. לחץ על הסטופר ורשום את הזמן שלקח להריח את הצינור השני (N s), ולאחר מכן המשך לתעד את זמן השהייה (Y s) עד שהעכבר מתרחק מהשפופרת.</li>
		<li>העבירו את העכבר לכלוב C בסוף הניסוי.</li>
		<li>החליפו את צינורות השתן ואת חומר המצע של כלוב B לאחר כל בדיקת עכבר. שים את שתן החולדה המשומש בשקית נקייה בהתאם למין.</li>
		<li>החליפו כפפות ובדקו את העכבר הבא כמתואר לעיל.</li>
	</ol></li>
	<li>בצע את הניסוי במעבדה ללא ריח ברור. הימנעו ממוצרים אישיים הפולטים ריחות חזקים. יש ללבוש כפפות ומסכות לאורך כל ההליך כדי למנוע חציית ריח ככל האפשר. שמור על המשרעת של התנועות קטנה ככל האפשר כדי למנוע לחץ עכבר.</li>
</ol>

הערכת פגיעה בחוש הריח בעכברים עקב שאיפת מזהמים סביבתיים

<ol><li>Schäfer, L., Schriever, V. A., Croy, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+olfactory+dysfunction%3A+causes+and+consequences%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Human olfactory dysfunction: causes and consequences.</a> Cell Tissue Res. 383 (1), 569-579 (2021).</li>
<li>Keller, A., Malaspina, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hidden+consequences+of+olfactory+dysfunction%3A+a+patient+report+series%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Ear+Nose+Throat+Disord%22%5BJournal%5D)">Hidden consequences of olfactory dysfunction: a patient report series.</a> BMC Ear Nose Throat Disord. 13 (1), 8(2013).</li>
<li>Schroeter, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+physiological+computational+fluid+dynamics+models+to+predict+interspecies+nasal+dosimetry+of+inhaled+acrolein%5BTitle%5D)+AND+%22Inhal+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Application of physiological computational fluid dynamics models to predict interspecies nasal dosimetry of inhaled acrolein.</a> Inhal Toxicol. 20 (3), 227-243 (2008).</li>
<li>Schroeter, J. D., Garcia, G. J., Kimbell, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computational+fluid+dynamics+approach+to+assess+interhuman+variability+in+hydrogen+sulfide+nasal+dosimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Inhal+Toxicol%22%5BJournal%5D)">A computational fluid dynamics approach to assess interhuman variability in hydrogen sulfide nasal dosimetry.</a> Inhal Toxicol. 22 (4), 277-286 (2010).</li>
<li>Keyhani, K., Scherer, P. W., Mozell, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+simulation+of+airflow+in+the+human+nasal+cavity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">Numerical simulation of airflow in the human nasal cavity.</a> J Biomech Eng. 117 (4), 429-441 (1995).</li>
<li>Hahn, I., Scherer, P. W., Mozell, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Velocity+profiles+measured+for+airflow+through+a+large-scale+model+of+the+human+nasal+cavity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Velocity profiles measured for airflow through a large-scale model of the human nasal cavity.</a> J Appl Physiol. 75 (5), 2273-2287 (1993).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+particulate+matter+air+pollution+and+Anosmia%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Netw+Open%22%5BJournal%5D)">Exposure to particulate matter air pollution and Anosmia.</a> JAMA Netw Open. 4 (5), e2111606(2021).</li>
<li>Ekström, I. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+air+pollution+and+olfactory+decline+in+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Health+Perspect%22%5BJournal%5D)">Environmental air pollution and olfactory decline in aging.</a> Environ Health Perspect. 130 (2), 27005(2022).</li>
<li>Adams, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+dioxide+pollution+exposure+is+associated+with+olfactory+dysfunction+in+older+U.S.+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Forum+Allergy+Rhinol%22%5BJournal%5D)">Nitrogen dioxide pollution exposure is associated with olfactory dysfunction in older U.S. adults.</a> Int Forum Allergy Rhinol. 6 (12), 1245-1252 (2016).</li>
<li>Prah, J. D., Benignus, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decrements+in+olfactory+sensitivity+due+to+ozone+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Percept+Mot+Skills%22%5BJournal%5D)">Decrements in olfactory sensitivity due to ozone exposure.</a> Percept Mot Skills. 48 (1), 317-318 (1979).</li>
<li>Shi, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+exposure+to+environmental+pollutant+ammonia+causes+damage+to+the+olfactory+system+and+behavioral+abnormalities+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Chronic exposure to environmental pollutant ammonia causes damage to the olfactory system and behavioral abnormalities in mice.</a> Environ Sci Technol. 57 (41), 15412-15421 (2023).</li>
<li>Hernández-Soto, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+intermittent+hypoxia+alters+main+olfactory+bulb+activity+and+olfaction%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Chronic intermittent hypoxia alters main olfactory bulb activity and olfaction.</a> Exp Neurol. 340, 113653(2021).</li>
<li>Islam, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odor+preference+and+olfactory+memory+are+impaired+in+Olfaxin-deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Odor preference and olfactory memory are impaired in Olfaxin-deficient mice.</a> Brain Res. 1688, 81-90 (2018).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inducible+and+conditional+activation+of+ERK5+MAP+kinase+rescues+mice+from+cadmium-induced+olfactory+memory+deficits%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotoxicology%22%5BJournal%5D)">Inducible and conditional activation of ERK5 MAP kinase rescues mice from cadmium-induced olfactory memory deficits.</a> Neurotoxicology. 81, 127-136 (2020).</li>
<li>Chamero, P., Leinders-Zufall, T., Zufall, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+genes+to+social+communication%3A+molecular+sensing+by+the+vomeronasal+organ%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">From genes to social communication: molecular sensing by the vomeronasal organ.</a> Trends Neurosci. 35 (10), 597-606 (2012).</li>
<li>Mohrhardt, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signal+detection+and+coding+in+the+accessory+olfactory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Senses%22%5BJournal%5D)">Signal detection and coding in the accessory olfactory system.</a> Chem Senses. 43 (9), 667-695 (2018).</li>
<li>Liu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Type+3+adenylyl+cyclase+in+the+MOE+is+involved+in+learning+and+memory+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Type 3 adenylyl cyclase in the MOE is involved in learning and memory in mice.</a> Behav Brain Res. 383, 112533(2020).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyhexamethylene+guanidine+aerosol+triggers+pulmonary+fibrosis+concomitant+with+elevated+surface+tension+via+inhibiting+pulmonary+surfactant%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hazard+Mater%22%5BJournal%5D)">Polyhexamethylene guanidine aerosol triggers pulmonary fibrosis concomitant with elevated surface tension via inhibiting pulmonary surfactant.</a> J Hazard Mater. 420, 126642(2021).</li>
<li>Yang, M., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+behavioral+assessment+of+mouse+olfaction%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Simple behavioral assessment of mouse olfaction.</a> Curr Protoc Neurosci. , Chapter 8, Unit 8.24 (2009).</li>
<li>Huang, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+oxide+nanoparticles+induce+eosinophilic+airway+inflammation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hazard+Mater%22%5BJournal%5D)">Zinc oxide nanoparticles induce eosinophilic airway inflammation in mice.</a> J Hazard Mater. 297, 304-312 (2015).</li>
<li>Burd, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+study+of+the+effects+of+intranasal+zinc+sulfate+irrigation+on+the+mouse+olfactory+epithelium+and+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Res+Tech%22%5BJournal%5D)">Morphological study of the effects of intranasal zinc sulfate irrigation on the mouse olfactory epithelium and olfactory bulb.</a> Microsc Res Tech. 24 (3), 195-213 (1993).</li>
<li>Zou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+measure+olfactory+behavior+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Methods to measure olfactory behavior in mice.</a> Curr Protoc Toxicol. 63, 1-21 (2015).</li>
<li>Ryalls, J. M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anthropogenic+air+pollutants+reduce+insect-mediated+pollination+services%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Pollut%22%5BJournal%5D)">Anthropogenic air pollutants reduce insect-mediated pollination services.</a> Environ Pollut. 297, 118847(2022).</li>
<li>Schiffman, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Livestock+odors%3A+implications+for+human+health+and+well-being%5BTitle%5D)+AND+%22J+Anim+Sci%22%5BJournal%5D)">Livestock odors: implications for human health and well-being.</a> J Anim Sci. 76 (5), 1343-1355 (1998).</li>
<li>Albrechet-Souza, L., Gilpin, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+predator+odor+avoidance+model+of+post-traumatic+stress+disorder+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The predator odor avoidance model of post-traumatic stress disorder in rats.</a> Behav Pharmacol. 30, 2 and 3-Spec Issue 105-114 (2019).</li>
<li>Davies, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inactivation+of+medial+prefrontal+cortex+or+acute+stress+impairs+odor+span+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Inactivation of medial prefrontal cortex or acute stress impairs odor span in rats.</a> Learn Mem. 20 (12), 665-669 (2013).</li>
<li>Landers, M. S., Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+and+neurobiology+of+infant+attachment+and+fear%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The development and neurobiology of infant attachment and fear.</a> Dev Neurosci. 34 (2-3), 101-114 (2012).</li>
<li>Drobyshevsky, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antenatal+insults+modify+newborn+olfactory+function+by+nitric+oxide+produced+from+neuronal+nitric+oxide+synthase%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Antenatal insults modify newborn olfactory function by nitric oxide produced from neuronal nitric oxide synthase.</a> Exp Neurol. 237 (2), 427-434 (2012).</li>
<li>Arbuckle, E. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+for+odor+discrimination+and+habituation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Testing for odor discrimination and habituation in mice.</a> J Vis Exp. (99), e52615(2015).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.

מאמר זה מציג שני פרוטוקולים בסיסיים שנועדו להערכה מהירה של ליקוי חוש הריח בעכברים. מזהמים סביבתיים מגוונים הניתנים לשאיפה גורמים לרמות ברורות של תפקוד לקוי של חוש הריח בעכברים. מבחן המזון הקבור משמש להערכת היכולת לזהות ריחות נדיפים, ואילו ניסוי אפליית ריחות חברתיים מעריך את יכולתו של בעל החיים להבחין ולהבדיל בין ריחות חברתיים שונים. הפרוטוקול כאן משמש להערכת ההשפעות הרעילות של מזהמים סביבתיים על תפקוד חוש הריח.
מזהמים סביבתיים נשאפים, כולל אוזון, אמוניה ופליטת דיזל, הם בעלי ריחות שעשויים להשפיע על תפיסת הריח של העכברים במהלך רחרוח הדגימה23,24. חשוב לציין כי ביצוע ניסויים התנהגותיים בעכברים מיד לאחר סיום החשיפה עלול להניב תוצאות שליליות כוזבות22. כדי להתמודד עם חשש זה, יישמנו אמצעים לשיפור אמינות הניסוי. באופן ספציפי, הכלובים נוקו ביסודיות והוחלפו חומרי מצעים לאחר תקופת החשיפה. לאחר מכן, נערכו ניסויים התנהגותיים במרווח של 24 שעות לאחר החשיפה22. התאמה פרוצדורלית זו נועדה להבטיח תוצאות מדויקות ומשמעותיות.
בניסוי קבורת המזון, פרמטר מרכזי היה הזמן שלקח לעכברים לאתר מזון מוסתר. ראוי לציין כי עכברים לחוצים נוטים להפגין פעילות מוגברת ומיקוד מופחת במהלך הבדיקה, מה שעלול להוביל לתוצאות חיוביות כוזבות 25,26,27,28. לכן, חובה לוודא שהעכברים נשארים רגועים ואינם נתונים ללחץ מופרז בשלב הבדיקה. כדי למנוע הפרעה פוטנציאלית, עכברים הועברו ממגוריהם לאזור הבדיקה שעה לפני הניסוי. צעד זה ננקט כדי לאפשר לעכברים להתאקלם ולהפחית את הלחץ. כדי לאפשר הקלטת זמן מדויקת, מכשיר ההקלטה הופעל כאשר העכברים הוכנסו לכלוב ניסוי B, ואז התצפיתנים נסוגו מיד לאזור התצפית. התצפיתנים הוצבו במרחק אופטימלי של 2 מ' מהכלוב, והבטיחו תצפית ברורה מבלי לגרום להפרעה. הקריטריונים לזיהוי מוצלח של מזון כללו מקרים שבהם עכברים השתמשו בכפותיהם הקדמיות או הרכינו את ראשם מעל המזון. שתי ההתנהגויות נחשבו כמעידות על מציאת מזון, בהתאם לסטנדרטים מקובלים19. במקרים בהם מספר עכברים באותה קבוצת מינון נזקקו לבדיקה, הובטח כי הם לא יוחזרו לכלוב הגידול המקורי שלהם אלא יושמו באופן זמני בכלוב רגיל C. רק לאחר בדיקת כל העכברים באותו כלוב הם הוחזרו באופן קולקטיבי לביתם המקורי. בהתחשב בריח הפוטנציאלי של המזונות שנבדקו, ננקטו אמצעי זהירות לאחסן אותם בשקיות אטומות מראש ולאטום מחדש או להניח אותם במיכלים אטומים לאחר השימוש. אמצעים אלה יושמו כדי לשמור על שלמות תנאי הניסוי ולהבטיח תוצאות אמינות.
בניסויים על אפליית ריח חברתי, חיוני להשתמש בדגימות שתן שמקורן בעכברים בוגרים מינית19. קביעת הבגרות המינית מבוססת על גיל העכברים, פרמטר המשתנה בין זני עכברים שונים. לאחר האיסוף, מומלץ לאחסן שתן זכר ונקבה בנפרד במקרר ב -80 מעלות צלזיוס. מחקרים קודמים השתמשו בשעוני עצר למטרות תזמון. עם זאת, לשיטה זו היו מגבלות, כגון מיקום משקיפים במרחק ניכר מכלוב הניסוי, מה שהוביל לבעיות פוטנציאליות כמו תצפיות לא ברורות ותזמון לא מדויק 19,22,29. כדי להתמודד עם אתגרים אלה, שיפרנו את נהלי התזמון על ידי שילוב ציוד וידאו במקום שעוני עצר. שינוי זה לא רק מאפשר רכישת נתונים מדויקים יותר, אלא גם מאפשר איסוף נתונים מקבוצות ניסוי מרובות.
בניסויים אלה נעשה שימוש במכשיר הווידיאו כדי להקליט את התנהגותם של עכברים, מה שיש לו יתרון בכך שהוא מפחית את קצב הפריימים של הווידאו ומאפשר לצופים לתעד את הזמן של פעילויות התנהגות שונות של עכברים בצורה מדויקת יותר, ובכך לפצות על החסר שהצופים לא יכלו לצפות בהתנהגות העכברים באזור התצפית. עם זאת, החיסרון בשימוש בציוד הקלטת וידאו הוא כי זמן הניתוח יגדל. בסוף הניסוי היינו צריכים לצפות שוב בווידיאו כדי לתעד את הזמן של הפעילויות ההתנהגותיות השונות של כל עכבר. כאשר מספר העכברים גדול, יש צורך לנתח את הווידאו של כל עכבר, אשר יגדיל את נטל העבודה של המעבדה.
ממצאי המחקר מצביעים על כך שמזהמים סביבתיים שונים הניתנים לשאיפה עלולים להשפיע לרעה על תפקוד חוש הריח. מאמר זה מציג גישה מהירה, לא מסובכת ומדויקת למדי להערכת רעילות חוש הריח הקשורה למזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה. שיטה זו חיונית לביצוע הערכות סיכונים לתפקוד לקוי של חוש הריח המיוחס למזהמים סביבתיים בבני אדם.

פגיעה בחוש הריח התגלתה כדאגה ראויה לציון לבריאות הציבור, והיא קשורה באופן עצמאי לסיכון מוגבר למחלות נוירודגנרטיביות. מצב זה יכול להשפיע לרעה על הרווחה הכללית, לתרום להתפתחות תסמיני דיכאון, ולגרום לירידה באיכות החיים. השפעתה נצפית באופן בולט בשינוי תפיסת מזון, הפרעה בתקשורת חברתית ורגשות שליליים מוגברים1. גורמים שונים, כולל מחלת סינונסל, זיהום בדרכי הנשימה העליונות ופגיעה מוחית טראומטית, נחשבו כתורמים לפגיעה בחוש הריח בבני אדם2. יש לציין כי מזהמים סביבתיים נשאפים כגון PM2.5, המוערכים בטווח שבין 2% ל -16%, נכנסים לגוף דרך אוויר השראה, חוצים את חלל האף, ומגיעים לאזורים ספציפיים ייעודיים לחוש הריח שם הם שוקעים 3,4,5,6,7. ממצאים אחרונים מצביעים על כך שמזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה, כולל PM2.5 ואמוניה, אכן יכולים לפגוע בנוירונים חושי הריח 8,9,10. עם זאת, נדרש אימות נוסף כדי לוודא אם נזק כזה מוביל ישירות לתפקוד לקוי של חוש הריח. לפיכך, יש חשיבות מיוחדת להערכה מדוקדקת של ההשפעות של מזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה על תפקוד חוש הריח.
כיום, מעבדות מחקר רבות משתמשות בעכברים כמודל חלופי לבעלי חוליות לניסויים התנהגותיים שמטרתם להבין שינויים בתפקוד חוש הריח 11,12,13,14. עכברים נבחרו כמערכת המודל המועדפת לחקר תקשורת כימית של בעלי חוליות, והיא מפגינה רגישות יוצאת דופן לחוש הריח החיונית לליקוט מזון ולתקשורת חברתית15. יתר על כן, מערך הכלים המתפתח ללא הרף לתצפית והשפעה על התנהגות עכברים הפך מין זה למושך במיוחד למחקר על תפקוד חוש הריח16.
במחקר זה השתמשנו במבחן המזון הקבור ובניסוי אפליית הריח החברתי כדי להעריך פגיעה בחוש הריח במודל עכברי שנחשף למזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה. כדי לשפר את דיוק ההערכה, בחרנו בשיטה המייצגת ביותר להערכת תפקוד חוש הריח. שיפרנו שיטה זו באופן שיטתי כדי להבטיח פשטות ובהירות, מה שמאפשר לנו לאמוד ביעילות את מידת תפקוד לקוי של חוש הריח הנגרם על ידי מזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה.

<table><tbody><tr><td>0.5-10 μ L  מיקרופיפטה מתכווננת</td><td>אפנדורף, גרמניה</td><td>3123000225</td><td>החדרה תוך-אפית</td></tr><tr><td>0.9% תמיסת מלח</td><td>Solarbio</td><td>7647-14-5</td><td>ממיסים מזהמים</td></tr><tr><td>אבץ גופרתי נטול מים</td><td>מקלין</td><td>7733-02-0</td><td>חשיפת עכברים</td></tr><tr><td>צינור צנטריפוגה (2 מ"ל)</td> <td>Biosharp Incorporated</td><td>BS-20-M</td><td>מקום שתן</td></tr><tr><td>איזון אלקטרוני</td><td>Changzhou Ohaus Co. </td><td>EX125DZH</td><td>חומרי הרדמה ומזהמים משקל</td></tr><tr><td>GraphPad פריזמה</td><td>תוכנת GraphPad</td><td>8.0.1</td><td>ניתוח סטטיסטי</td></tr><tr><td>גלאי אבק כף יד</td><td>TSI  משולב</td><td>DuatTrak <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/66818/66818eq01.jpg" style="margin: auto; ">8532</td><td>עכברים חשופים לשאיפה</td></tr><tr><td>ציוד הקלטת וידאו</td><td>אפל בע"מ.</td><td>אייפון 6s פלוס</td><td>זמן הפעילות של העכברים נרשם</td></tr><tr><td>מערבולת מערבולת</td><td>היימן קיילין-בל מעבדה אינסטרומנטס ושות'.</td><td>מערבולת-5 </td><td>תמיסת ערבוב</td></tr></tbody></table>

חקר ההשפעות של מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים

Studying the Effects of Inhaled Environmental Pollutants on Olfactory Function in Mice

פגיעה בחוש הריח היא בעיה משמעותית בבריאות הציבור ומנבאת באופן עצמאי את הסיכון למחלות נוירודגנרטיביות. חשיפה למזהמים סביבתיים בשאיפה עלולה לפגוע בחוש הריח; לפיכך, יש צורך דחוף בשיטות להערכת ההשפעות של חשיפה למזהמים סביבתיים בשאיפה על חוש הריח. עכברים הם מודלים אידיאליים לניסויי ריח בגלל מערכת חוש הריח המפותחת שלהם והמאפיינים ההתנהגותיים שלהם. כדי להעריך את ההשפעות של חשיפה למזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים, מסופק מבחן מזון קבור מפורט וניסוי אפליית ריח חברתי, כולל הכנת הניסוי, הבחירה וההקמה של מתקני ניסוי, תהליך הבדיקה ומדדי הזמן. בינתיים, ציוד למדידת זמן, פרטים מבצעיים וסביבת הניסוי נדונים כדי להבטיח את הצלחת הניסוי. אבץ גופרתי משמש כטיפול כדי להדגים את ההיתכנות של הגישה הניסויית. הפרוטוקול מספק תהליך תפעולי פשוט וברור להערכת ההשפעות של מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים.

מזהמים סביבתיים הניתנים לשאיפה פוגעים בתפקוד חוש הריח בעכברים. אבץ אטמוספרי הנפלט ממשרפות וכלי רכב מנועי הוכח כמזהם בשאיפה שיכול לגרום לדלקת ריאות אלרגית20. אבץ גופרתי נחשב לאחת התרכובות האופייניות הגורמות לתפקוד לקוי של חוש הריח21. לכן, אנו משתמשים באבץ גופרתי כטיפול לחשיפת עכברים על ידי החדרה תוך אפית ובדיקה באמצעות בדיקת המזון הקבור וניסוי אפליית ריח חברתי. במבחן קבורת המזון נדרשו יותר מ-240 שניות לעכברים שנחשפו לאבץ גופרתי למצוא את המזון בהשוואה לקבוצת הביקורת (איור 2). עכברים חסרי מזון עם חוש ריח רגיל בדרך כלל מוצאים את המזון הקבור תוך דקה אחת. כאשר העכברים פיתחו תפקוד לקוי של חוש הריח, לקח להם זמן רב יותר למצוא מזון או אפילו לא הצליחו למצוא מזון. בהשוואה לקבוצת הביקורת, לעכברים בקבוצה שנחשפה לקח זמן רב יותר למצוא מזון, עם מקרים מסוימים שבהם הם לא הצליחו למצוא מזון בתוך 240 שניות, מה שמצביע על נזק לתפקוד חוש הריח.
תוצאות דומות נצפו בניסוי אפליית ריח חברתי. בעכברים שנחשפו לאבץ גופרתי, לא ניתן היה לרחרח שתן זכר או שתן נקבי במהלך זמן התצפית שנקבע (איור 3A). מעבר לזמן שנקבע, העכברים שנחשפו לאבץ גופרתי רחרחו לזמן קצר שתן נקבי וזכרי, אולם זמן הרחרוח היה קצר משמעותית מזה של עכברי הביקורת (איור 3B). כאשר נפחים שווים של שתן נקבי וזכרי מוצגים בו זמנית, עכברים זכרים מעדיפים בדרך כלל שתן נקבי22. העכברים בקבוצה שנחשפה נזקקו לזמן רב יותר כדי להבחין בין שתן נקבי לשתן זכרי או אפילו לא יכלו להבחין ביניהם. באופן ספציפי, בהשוואה לקבוצת הביקורת, העכברים בקבוצה שנחשפה בילו זמן רב יותר בריח השתן ובילו זמן קצר יותר בקרבת השתן.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66818/66818fig01.jpg"> איור 1: פריסת טבלת ניתוחים. כלובים A ו-B הוחזקו במרחק של 0.5 מ'. ציוד הקלטת הווידאו נשלט מעל כלוב B על ידי מחזיק הטלפון הנייד, ושדה הווידאו הותאם להקלטת הסביבה הפנימית של הכלוב. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66818/66818fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66818/66818fig02.jpg"> איור 2: תוצאות בדיקת מזון קבור. ניתוח סטטיסטי של עכברי ביקורת ועכברים שנחשפו לאבץ גופרתי בחיפוש אחר מזון. עכברים בקבוצת הביקורת מצאו מזון בטווח של 30 שניות, ועכברים שנחשפו לאבץ גופרתי מצאו מזון במשך יותר מ-240 שניות, שחושב כ-240 שניות. מבחן t מדגם עצמאי שימש להשוואת ההבדלים בין שתי הקבוצות. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD (n = 3 עכברים לקבוצה); ** עמ' &lt; 0.01. אם בעל חיים כלשהו לא מצא את המזון לאחר 240 שניות, הזמן למצוא מזון נרשם כ 240 שניות, כמו במקרה של כל בעלי החיים שטופלו. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66818/66818fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66818/66818fig03.jpg"> איור 3: ניסוי אפליית ריח חברתי. (A) ניתוח סטטיסטי של עכברי ביקורת ועכברים שנחשפו לאבץ גופרתי בחיפוש אחר שתן. עכברים בקבוצת הביקורת מצאו שתן בתוך 30 שניות, ועכברים שנחשפו לאבץ גופרתי בילו יותר מ-240 שניות בחיפוש אחר שתן נקבי או זכרי, שנספר כ-240 שניות. אם בעל חיים כלשהו לא מצא את בקבוקון השתן לאחר 240 שניות, הזמן למצוא את הבקבוקון נרשם כ 240 שניות, כמו במקרה של כל בעלי החיים שטופלו. (B) זמן השהייה במגע עם שתן נותח סטטיסטית עבור עכברי ביקורת ועכברים שנחשפו לאבץ גופרתי. מבחן t מדגם עצמאי שימש להשוואת ההבדלים בין שתי הקבוצות. הנתונים מוצגים בממוצע ± SD (n = 3 עכברים לקבוצה); ** P &lt; 0.01, * P &lt; 0.5. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66818/66818fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>

מאמר זה מספק תיאור מפורט של מבחן המזון הקבור וניסוי אפליית ריח חברתי כדי להעריך את ההשפעות של חשיפה למזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים.

Olfactory impairment is a significant public health problem and independently predicts the risk of neurodegenerative diseases. Inhaled environmental ...

studying-effects-inhaled-environmental-pollutants-on-olfactory

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

יסוד, המאפיינים הייחודיים של המערכת עדיין מכרסם הריח הובילו מחקר הגוברת בקרב ביולוגים. הערכה פשוטה יחסית של תפקידה הוא צריך גם אז. כאן אנו מתארים בדיקות רגישות לאפיון של רגישות העכבר העדפה הריח ו.

בדיקה התנהגותית חוש הריח של העכבר למבוגרים

הפרוטוקול הנוכחי מספק תיאור מפורט צעד אחר צעד של הנהלים הנדרשים לביצוע מדידות של מכניקה של מערכת נשימה, כמו גם ההערכה של היענות נשימה לשאיפת מטכולין בעכברים באמצעות טכניקת התנודה נאלצה (flexiVent; SCIREQ Inc, מונטריאול, QC , קנדה).

הערכה של מכניקת מערכת נשימה בעכברים באמצעות טכניקת תנודה בכפייה

ליקוי בתפקוד הריח הוא מאפיין שכיח בהפרעות ניווניות רבות כולל מחלות פרקינסון, אלצהיימר והנטינגטון. במאמר הנוכחי אנו מתארים קבוצה של מבחנים להערכת הבחנה וזיהוי חוש הריח בעכברים שניתן להשתמש בהם כדי למדוד יכולות ריח במודלים של עכברים של מחלות ניווניות.

מבחני חוש הריח למודלי עכבר של ניווניות מחלות

מטרת פרוטוקול זה היא לספק שיטות אוטומטיות לכימות פתולוגיות ריאה כרוניות במודל עכברי של COPD. הפרוטוקול כולל חשיפת עכברים לעשן סיגריות (CS), מדידת תפקוד ריאתי, ניפוח הריאות ושימוש בשיטות מורפומטריה למדידת אמפיזמה ושיפוץ דרכי נשימה קטנות בעכברים.

מדידה אוטומטית של הריאות נפחתו וקטן Airway Remodeling בעכברים שנחשפו לעשן סיגריות

כתב יד זה מתאר פרוטוקול לבחינת מערכת הריח של מכרסמים. מבחן ההתרגלות/אי-השבתה של חוש הריח יאפשר לחוקרים לקבוע אם עכבר מתרגל לריח המוצג שוב ושוב והאם העכבר מפגין חוסר התרגלות כאשר מוצג לו ריח חדש.

בדיקה לריח אפליה והרגלה בעכברים

אנו מציגים מבחן ריח פשוט ובלתי מוטה בעכברים. עם פרוטוקול זה ניתן להעריך אפליה, העדפה, הימנעות ורגישות לריח חדש בהשוואה למים במפגשים התנהגותיים בודדים. שיטה זו מיועדת לנסיין יחיד והניתוח מבוסס על עיבוד וידאו בעזרת מחשב.

פשוט וחוש ריח בדיקה לעכברים בסיוע מחשב

מחקר זה מתאר את הדור מוצלחת של מודל חדש של בעלי חיים מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) על ידי חשיפת שוב ושוב עכברים ריכוזים גבוהים של אוזון.

דור של מחלת ריאות חסימתית כרונית מודל בעכברים על ידי חשיפה חוזרת ונשנית האוזון

כאן, אנחנו מאמנים עכברים בפעילות associative learning כדי לבדוק את ריח אפליה. פרוטוקול זה מאפשר גם במחקרים על למידה-induced שינויים מבניים במוח.

מבחן אובייקטיבי, לשחזור של למידה חוש הריח ואפליה בעכברים

מטרת המאמר הנוכחי היא לספק תיאור מפורט של נהלים מומלצים כדי להעריך את תפקוד מערכת הנשימה בעכברים בהכרה מאת כפול-תא plethysmography.

הערכה של תפקוד מערכת הנשימה בעכברים בהכרה על ידי כפול-תא Plethysmography

פרוטוקול זה מדגים את המחקר של ההשפעות הפתופיסיולוגיות של עשן סיגריות (CS) עם מערכת חשיפה לכל הגוף (WBIS) (WBIS) מובנית בתוך הבית. מערכת זו יכולה לחשוף בעלי חיים CS בתנאים חוזרים מבוקרים למחקר של השפעות בתיווך CS על אמפיזמה ריאות hematopoiesis.

חשיפה לעשן סיגריות בעכברים באמצעות מערכת שאיפה לכל הגוף

חקור את השפעות מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים באמצעות מבחן המזון הקבור וניסוי הבחנת ריחות חברתיים. שיטות אלו מאפשרות הערכה מקיפה של רעילות מזהמים על תפקוד חוש הריח בחיות.

חקר ההשפעות של מזהמים סביבתיים בשאיפה על תפקוד חוש הריח בעכברים

גלה סרטונים נוספים