被动吸烟对小鼠学习记忆能力的影响
作者：刘智敏 候玉春 全江涛 闫 辉 周金霞
单位：“河北医科大学公共卫生学院卫生毒理学教研室(石家庄 050017)
关键词：学习；记忆，短时；烟草烟污染；运动试验；小鼠
河北医科大学学报990401 摘 要 目的 研究被动吸烟对小鼠学习记忆能力的影响。方法 用跳台实验检测暴露被动吸烟环境的小鼠的学习记忆能力。结果 被动吸烟后小鼠体质量无显著下降，未见全身反应; 低、中、高3个剂量组(分别被动吸烟1支，2支 ，4支)与对照组比较，跳台潜伏期显著延长(P<0.05)，错误次数显著增多(P<0.05);24 h后第2次跳台实验与第1次跳台实验比较错误次数无显著减少(P>0.05)。结论 被动吸烟可不同程度地影响小鼠的学习记忆能力。
中图号 R122.3;R163
, http://www.100md.com
EFFECTS OF PASSIVE SMOKING ON ABILITY OF LEARNING AND MEMORY IN MICE
Liu Zhimin Hou Yuchun Quan Jiangtao Yan Hui Zhou Jinxia
Department of Hygiene Toxicology, the School of Public Health,Hebei Medical University (Shijiazhuang 050017)
ABSTRACT Objective To study the effects of passive smoking on ability of learning and memory in mice. Methods The ability of learning and memory was tested with step down test in 30 mice passively exposed to cigarette smoking. Results The latency of step down in mice of the exposed group was significantly shorter than that of the control group (P<0.05), while the number of errors in the former was higher than that of the latter(P<0.05).No significant difference was found among groups in body mass. The number of errors in second step down test in 24 h is not lower than that in first step down test in exposed groups (P>0.05). Conclusion Passive smoking can lower ability of learning and memory.
, 百拇医药
MeSH learning;memory,short-term;tobacco smoke pollution;exercise test;mice
吸烟危害健康，已尽人皆知。近年来，被动吸烟的危害也日益受到人们的关注。许多研究表明，被动吸烟可引起呼吸系统、心血管系统、消化系统、神经系统等系统疾病或功能紊乱[1～3]。有关被动吸烟对学习和记忆能力的影响的研究尚不多见。本实验通过将小鼠暴露在不同剂量的被动吸烟环境中一段时间后，用跳台实验检测小鼠的学习记忆能力，以研究被动吸烟对学习记忆能力的影响。
1 材料和方法
1.1 材料：“华光牌”过滤嘴香烟,河北省石家庄市卷烟厂出品；50 L静式染毒柜，自制被动吸烟装置,小鼠跳台反射箱[4],小鼠跳台刺激控制仪。
1.2 方法：实验选用河北医科大学实验动物中心提供的昆明种小鼠共40只，雌雄各半，随机分为4组，分别为对照组，低剂量组，中剂量组和高剂量组。将后3组的小鼠分别放在染毒柜中，用自制被动吸烟装置分别吸1支，2支，4支，被动吸烟速度约为1支/10 min，吸完后10 min从染毒柜中取出小鼠,自由进食,1次/d，持续7 d。对照组自由进食，不做任何处理。两组均在7 d后进行跳台实验。
, 百拇医药
跳台实验时，先将小鼠放入反射箱内1 min，以消除探究反射，然后立即通以电脉冲，动物受到电击，其逃避反应为跳上箱内的橡皮台。多数动物会再次或多次跳至箱底通电的铜栅上，受到电击后迅速跳回平台。如此训练3 min，记录每只小鼠的跳台潜伏期和受到电击的次数或称错误次数[5，6]，以此作为其学习成绩。24 h后，再对所有小鼠做第2次跳台实验并记录以上指标。
2 结果
2.1 被动吸烟对小鼠体质量的影响：小鼠被动吸烟前后体质量无显著变化(P>0.05)，未见全身毒性反应，见表1。
表1 被动吸烟前后各组体质量比较
Table 1 Comparison of body mass pre- and post-exposed among groups
, 百拇医药
(n=10,
±s,m/g) Groups
Pre-exposed
Post-exposed
Control
34.7±3.5
33.1±5.4*
Low dosage
33.3±4.8
31.4±3.9*
Medium dosage
, http://www.100md.com
36.1±6.1
35.3±6.8*
High dosage
34.3±3.1
33.8±2.4*
* P>0.05 vs pre-exposed by t test
2.2 被动吸烟对小鼠学习记忆能力的影响
2.2.1 跳台潜伏期：见表2。表2 2次跳台实验各组跳台潜伏期的比较
Table 2 Comparison of latency amonggroups in two step down tests
, http://www.100md.com
(n=10,
±s,t/s) Groups
First step down test
Second step down test
Control
1.04±0.78
0.89±0.44△
Low dosage
1.52±0.62*
1.61±0.56△
, 百拇医药
Medium dosage
2.03±0.37*
1.84±0.60△
High dosage
1.87±0.43*
1.08±0.78△
* P<0.05 vs control by t test △ P>0.05 vs first by t test 与对照组小鼠比较，被动吸烟后，高、中、低3个剂量组小鼠跳台潜伏期延长，均具有显著性意义(P<0.05)；随被动吸烟量增加，跳台潜伏期进一步延长，经相关分析，被动吸烟量与小鼠跳台潜伏期对数存在相关关系(r=0.7667,P<0.05)。高剂量组2次跳台潜伏期值偏低，可能是个别鼠敏感性极高所致。第1次跳台实验后24 h ，进行第2次跳台实验，对照组及被动吸烟各组小鼠第2次跳台实验的跳台潜伏期与第1次跳台试验无明显差异(P>0.05)。
, http://www.100md.com
2.2.2 跳台错误次数：见表3。
表3 2次跳台实验各组错误次数的比较
Table 3 Comparison of errors among groups in two step down tests
(n=10,
±s) Groups
First step down test
Second step down test
Control
129±115
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46±52**
Low dosage
198±131*△
185±105▲
Medium dosage
288±111*△
210±120▲
High dosage
214±142*△
306±57▲
, 百拇医药
P<0.05 vs control by t test △P>0.05 by analysis of Uariance** P<0.05 vs first by t test ▲ P>0.05 vs first by t test
与对照组比较，被动吸烟后, 高、中、低3个剂量组小鼠跳台实验错误次数增多，有显著性意义(P<0.05)。经相关分析，被动吸烟量与错误次数之间无明显的相关关系(P>0.05);将第2次跳台实验与第1次跳台实验比较，对照组小鼠的错误次数显著减少(P<0.05)，而被动吸烟组小鼠错误次数无明显减少(P>0.05)。
3 讨论
学习和记忆具有密切的联系，学习的过程是各种反应的综合，而记忆是学习获得后加工、综合的储存。跳台实验是检测动物学习和记忆功能的常用方法,跳台潜伏期和错误次数是观察小鼠学习和记忆能力的指标,跳台潜伏期短表明小鼠反应快，错误次数少表明小鼠学习能力高。被动吸烟后的小鼠，在未出现全身影响的情况下，跳台潜伏期延长，错误次数增多，与对照组比较，有显著性意义(P<0.05)，且被动吸烟组的吸烟量与跳台潜伏期的对数有相关关系，表明被动吸烟可以损害小鼠的学习和记忆能力。2次跳台实验结果的比较是衡量小鼠记忆能力的指标[6，7]。如果在第2次跳台实验中，错误次数较第1次跳台实验减少，则表明小鼠对电击有一定的记忆能力，如本实验对照组小鼠。而被动吸烟组小鼠第2次跳台实验时，其错误次数与第1次跳台实验比较无明显减少，即对电击无记忆能力,表明被动吸烟可影响到小鼠记忆能力。在第2次跳台实验中，跳台潜伏期缩短不明显，可能是被动吸烟对记忆力的影响不如学习能力敏感,这可能与记忆行为是一种更为复杂和系统的调节有关。章子贵等[8]报道在自然衰老过程中小鼠学习和记忆力不同步衰退。有报道认为被动吸烟对学习和记忆能力影响的机制，与烟草中的主要有害物质尼古丁对海马结构的伤害性刺激有关[9]。
, 百拇医药
闫 辉 周金霞 实习生
参考文献
1.Lerman C, Caporaso NE, Audrain J, et al. Evidence suggesting the role of specific genetic factors in cigarette smoking. Health Psychol,1999,18(1):14
2.Guo X, Mei QB, Cho CH. Potentiating effect of passive cigarette smoking on gastrointestinal damage induced by indomethacin in rats. Dig Dis Sci, 1999, 44(5) :896
3.Lie T C, Domino EF. Effects of tobacco smoking on the human pupil. Int J Clin Pharmacol Ther, 1999, 37(4):184
, 百拇医药
4.张均田，斋藤洋. 十二种化学药品破坏小鼠被动回避行为—跳台实验和避暗实验的作用的比较观察. 药学学报，1986，21(1):12
5.彭汶泽，许实波，彭逊. 柳珊瑚酸及其衍生物对小鼠学习和记忆的影响. 中国药学学报, 1996，17(1):3
6.高南南，于澍仁，徐锦堂. 大麻对老龄大鼠学习记忆的改善作用. 中国中药杂志, 1995，20(1):5
7.张均田. 药理学进展. 北京：人民卫生出版社, 1986. 224
8.章子贵，杜红燕，陆汉新，等. 自然衰老过程中小鼠学习和记忆行为变化的动态观察. 中国老年学杂志, 1995，12(1):6
9.孙纪超，叶广俊. 尼古丁对小鼠海马结构C-fos蛋白表达的影响. 中华预防医学杂志. 1997，31(2)：75
(1999-04-13 收稿), http://www.100md.com
单位：“河北医科大学公共卫生学院卫生毒理学教研室(石家庄 050017)
关键词：学习；记忆，短时；烟草烟污染；运动试验；小鼠
河北医科大学学报990401 摘 要 目的 研究被动吸烟对小鼠学习记忆能力的影响。方法 用跳台实验检测暴露被动吸烟环境的小鼠的学习记忆能力。结果 被动吸烟后小鼠体质量无显著下降，未见全身反应; 低、中、高3个剂量组(分别被动吸烟1支，2支 ，4支)与对照组比较，跳台潜伏期显著延长(P<0.05)，错误次数显著增多(P<0.05);24 h后第2次跳台实验与第1次跳台实验比较错误次数无显著减少(P>0.05)。结论 被动吸烟可不同程度地影响小鼠的学习记忆能力。
中图号 R122.3;R163
, http://www.100md.com
EFFECTS OF PASSIVE SMOKING ON ABILITY OF LEARNING AND MEMORY IN MICE
Liu Zhimin Hou Yuchun Quan Jiangtao Yan Hui Zhou Jinxia
Department of Hygiene Toxicology, the School of Public Health,Hebei Medical University (Shijiazhuang 050017)
ABSTRACT Objective To study the effects of passive smoking on ability of learning and memory in mice. Methods The ability of learning and memory was tested with step down test in 30 mice passively exposed to cigarette smoking. Results The latency of step down in mice of the exposed group was significantly shorter than that of the control group (P<0.05), while the number of errors in the former was higher than that of the latter(P<0.05).No significant difference was found among groups in body mass. The number of errors in second step down test in 24 h is not lower than that in first step down test in exposed groups (P>0.05). Conclusion Passive smoking can lower ability of learning and memory.
, 百拇医药
MeSH learning;memory,short-term;tobacco smoke pollution;exercise test;mice
吸烟危害健康，已尽人皆知。近年来，被动吸烟的危害也日益受到人们的关注。许多研究表明，被动吸烟可引起呼吸系统、心血管系统、消化系统、神经系统等系统疾病或功能紊乱[1～3]。有关被动吸烟对学习和记忆能力的影响的研究尚不多见。本实验通过将小鼠暴露在不同剂量的被动吸烟环境中一段时间后，用跳台实验检测小鼠的学习记忆能力，以研究被动吸烟对学习记忆能力的影响。
1 材料和方法
1.1 材料：“华光牌”过滤嘴香烟,河北省石家庄市卷烟厂出品；50 L静式染毒柜，自制被动吸烟装置,小鼠跳台反射箱[4],小鼠跳台刺激控制仪。
1.2 方法：实验选用河北医科大学实验动物中心提供的昆明种小鼠共40只，雌雄各半，随机分为4组，分别为对照组，低剂量组，中剂量组和高剂量组。将后3组的小鼠分别放在染毒柜中，用自制被动吸烟装置分别吸1支，2支，4支，被动吸烟速度约为1支/10 min，吸完后10 min从染毒柜中取出小鼠,自由进食,1次/d，持续7 d。对照组自由进食，不做任何处理。两组均在7 d后进行跳台实验。
, 百拇医药
跳台实验时，先将小鼠放入反射箱内1 min，以消除探究反射，然后立即通以电脉冲，动物受到电击，其逃避反应为跳上箱内的橡皮台。多数动物会再次或多次跳至箱底通电的铜栅上，受到电击后迅速跳回平台。如此训练3 min，记录每只小鼠的跳台潜伏期和受到电击的次数或称错误次数[5，6]，以此作为其学习成绩。24 h后，再对所有小鼠做第2次跳台实验并记录以上指标。
2 结果
2.1 被动吸烟对小鼠体质量的影响：小鼠被动吸烟前后体质量无显著变化(P>0.05)，未见全身毒性反应，见表1。
表1 被动吸烟前后各组体质量比较
Table 1 Comparison of body mass pre- and post-exposed among groups
, 百拇医药
(n=10,
±s,m/g) GroupsPre-exposed
Post-exposed
Control
34.7±3.5
33.1±5.4*
Low dosage
33.3±4.8
31.4±3.9*
Medium dosage
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36.1±6.1
35.3±6.8*
High dosage
34.3±3.1
33.8±2.4*
* P>0.05 vs pre-exposed by t test
2.2 被动吸烟对小鼠学习记忆能力的影响
2.2.1 跳台潜伏期：见表2。表2 2次跳台实验各组跳台潜伏期的比较
Table 2 Comparison of latency amonggroups in two step down tests
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(n=10,
±s,t/s) GroupsFirst step down test
Second step down test
Control
1.04±0.78
0.89±0.44△
Low dosage
1.52±0.62*
1.61±0.56△
, 百拇医药
Medium dosage
2.03±0.37*
1.84±0.60△
High dosage
1.87±0.43*
1.08±0.78△
* P<0.05 vs control by t test △ P>0.05 vs first by t test 与对照组小鼠比较，被动吸烟后，高、中、低3个剂量组小鼠跳台潜伏期延长，均具有显著性意义(P<0.05)；随被动吸烟量增加，跳台潜伏期进一步延长，经相关分析，被动吸烟量与小鼠跳台潜伏期对数存在相关关系(r=0.7667,P<0.05)。高剂量组2次跳台潜伏期值偏低，可能是个别鼠敏感性极高所致。第1次跳台实验后24 h ，进行第2次跳台实验，对照组及被动吸烟各组小鼠第2次跳台实验的跳台潜伏期与第1次跳台试验无明显差异(P>0.05)。
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2.2.2 跳台错误次数：见表3。
表3 2次跳台实验各组错误次数的比较
Table 3 Comparison of errors among groups in two step down tests
(n=10,
±s) GroupsFirst step down test
Second step down test
Control
129±115
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46±52**
Low dosage
198±131*△
185±105▲
Medium dosage
288±111*△
210±120▲
High dosage
214±142*△
306±57▲
, 百拇医药
P<0.05 vs control by t test △P>0.05 by analysis of Uariance** P<0.05 vs first by t test ▲ P>0.05 vs first by t test
与对照组比较，被动吸烟后, 高、中、低3个剂量组小鼠跳台实验错误次数增多，有显著性意义(P<0.05)。经相关分析，被动吸烟量与错误次数之间无明显的相关关系(P>0.05);将第2次跳台实验与第1次跳台实验比较，对照组小鼠的错误次数显著减少(P<0.05)，而被动吸烟组小鼠错误次数无明显减少(P>0.05)。
3 讨论
学习和记忆具有密切的联系，学习的过程是各种反应的综合，而记忆是学习获得后加工、综合的储存。跳台实验是检测动物学习和记忆功能的常用方法,跳台潜伏期和错误次数是观察小鼠学习和记忆能力的指标,跳台潜伏期短表明小鼠反应快，错误次数少表明小鼠学习能力高。被动吸烟后的小鼠，在未出现全身影响的情况下，跳台潜伏期延长，错误次数增多，与对照组比较，有显著性意义(P<0.05)，且被动吸烟组的吸烟量与跳台潜伏期的对数有相关关系，表明被动吸烟可以损害小鼠的学习和记忆能力。2次跳台实验结果的比较是衡量小鼠记忆能力的指标[6，7]。如果在第2次跳台实验中，错误次数较第1次跳台实验减少，则表明小鼠对电击有一定的记忆能力，如本实验对照组小鼠。而被动吸烟组小鼠第2次跳台实验时，其错误次数与第1次跳台实验比较无明显减少，即对电击无记忆能力,表明被动吸烟可影响到小鼠记忆能力。在第2次跳台实验中，跳台潜伏期缩短不明显，可能是被动吸烟对记忆力的影响不如学习能力敏感,这可能与记忆行为是一种更为复杂和系统的调节有关。章子贵等[8]报道在自然衰老过程中小鼠学习和记忆力不同步衰退。有报道认为被动吸烟对学习和记忆能力影响的机制，与烟草中的主要有害物质尼古丁对海马结构的伤害性刺激有关[9]。
, 百拇医药
闫 辉 周金霞 实习生
参考文献
1.Lerman C, Caporaso NE, Audrain J, et al. Evidence suggesting the role of specific genetic factors in cigarette smoking. Health Psychol,1999,18(1):14
2.Guo X, Mei QB, Cho CH. Potentiating effect of passive cigarette smoking on gastrointestinal damage induced by indomethacin in rats. Dig Dis Sci, 1999, 44(5) :896
3.Lie T C, Domino EF. Effects of tobacco smoking on the human pupil. Int J Clin Pharmacol Ther, 1999, 37(4):184
, 百拇医药
4.张均田，斋藤洋. 十二种化学药品破坏小鼠被动回避行为—跳台实验和避暗实验的作用的比较观察. 药学学报，1986，21(1):12
5.彭汶泽，许实波，彭逊. 柳珊瑚酸及其衍生物对小鼠学习和记忆的影响. 中国药学学报, 1996，17(1):3
6.高南南，于澍仁，徐锦堂. 大麻对老龄大鼠学习记忆的改善作用. 中国中药杂志, 1995，20(1):5
7.张均田. 药理学进展. 北京：人民卫生出版社, 1986. 224
8.章子贵，杜红燕，陆汉新，等. 自然衰老过程中小鼠学习和记忆行为变化的动态观察. 中国老年学杂志, 1995，12(1):6
9.孙纪超，叶广俊. 尼古丁对小鼠海马结构C-fos蛋白表达的影响. 中华预防医学杂志. 1997，31(2)：75
(1999-04-13 收稿), http://www.100md.com