逆境小鼠對(duì)高CO2的呼吸響應(yīng) -幼年逆境造成的精神問(wèn)題可遺傳三代

一個(gè)人早年逆境經(jīng)歷可能造成情緒和行為問(wèn)題，以及神經(jīng)功能變化，并持續(xù)一生。童年的逆境，如失去父母或與父母分離，會(huì)增加焦慮障礙和疼痛的風(fēng)險(xiǎn)，以及其它精神健康問(wèn)題。

Marco Battaglia博士是加拿大的精神疾病和成癮研究機(jī)構(gòu)（CAMH）兒童和青少年抑郁癥中心的高級(jí)科學(xué)家以及多倫多大學(xué)精神病學(xué)教授。2023年10月，Marco Battaglia博士和Yves De Koninck院士在《Science Advances》雜志上發(fā)表“Enhanced harm detection following maternal separation: Transgenerational transmission and reversibility by inhaled amiloride"一文。通過(guò)將小鼠幼崽與親生母體分離轉(zhuǎn)至養(yǎng)母反復(fù)實(shí)驗(yàn)（RCF），測(cè)試小鼠對(duì)6%高CO2的呼吸響應(yīng)，以及在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病（如癲癇、偏頭痛、多發(fā)性硬化、腦缺血再灌注損傷等）方面有極大的發(fā)展前景的一種臨床常用降壓藥物阿米洛利對(duì)小鼠高CO2呼吸響應(yīng)的影響等一系列實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組小鼠相比，處理組小鼠成年后對(duì)疼痛更敏感，并表現(xiàn)出社交和行為問(wèn)題，并且當(dāng)暴露于6%高二氧化碳時(shí)，它們往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)度換氣現(xiàn)象（Fig1A）。使用阿米洛利后，可顯著降低RCF小鼠的呼吸換氣（Fig4A）量。實(shí)驗(yàn)中的呼吸與氣體交換分析測(cè)量采用如下SSI定制高分辨率小動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)，詳情可咨詢易科泰能量代謝測(cè)量實(shí)驗(yàn)室。

隨著小鼠年齡的增長(zhǎng)，它們被允許交配并產(chǎn)生后代，也進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相同蛋白質(zhì)的水平升高，這非常強(qiáng)烈地表明與ELA相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)問(wèn)題可以遺傳給后代。研究小組還發(fā)現(xiàn)，在第三代小鼠中，相同蛋白質(zhì)的水平也同樣升高。

總的研究結(jié)果表明，在生命早期的逆境之后，一種可簡(jiǎn)化為分子傳感器的生物記憶打開(kāi)，從而在三代人中塑造了適應(yīng)機(jī)制。作者的研究結(jié)果與人類焦慮和疼痛狀況的多種相關(guān)織在一起，并建議霧化吸入阿米洛利作為一種治療途徑。

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3) 果蠅能量代謝測(cè)量技術(shù)

4) 斑馬魚(yú)能量代謝測(cè)量技術(shù)

5) 人體能量代謝測(cè)量技術(shù)

6) 動(dòng)物活動(dòng)與生理指標(biāo)（體溫、心率等）監(jiān)測(cè)技術(shù)

7) 測(cè)量參數(shù)包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）、呼吸交換速率（RER）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導(dǎo)速率（Ct）、日代謝率（DEE）、最大代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)等。

參考文獻(xiàn)：

1. Marco Battaglia et al., Enhanced harm detection following maternal separation:      Transgenerational transmission and reversibility by inhaled amiloride. Sci. Adv.9, eadi8750 (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi 8750