光周期相位和性别塑造小鼠的游泳运动反应及刻板行为

《Physiology & Behavior》:Light cycle phase and sex shape swimming exercise responses and stereotyped behaviors in mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月26日 来源:Physiology & Behavior 2.7

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   摘要运动提供广泛的健康益处,包括改善情感幸福感和认知功能。新兴证据表明,在一天中的不同时间运动可能产生不同的效果。然而,昼夜节律相位和性别如何影响对运动的行为和生理反应仍不清楚。为了解决这个问题,我们检查了在常规(REG,上午 7 点/下午 7 点开灯/关灯)或倒置(INV,

  

摘要

运动提供广泛的健康益处,包括改善情感幸福感和认知功能。新兴证据表明,在一天中的不同时间运动可能产生不同的效果。然而,昼夜节律相位和性别如何影响对运动的行为和生理反应仍不清楚。为了解决这个问题,我们检查了在常规(REG,上午 7 点/下午 7 点开灯/关灯)或倒置(INV,上午 10 点/下午 10 点关灯/开灯)光/暗循环下维持的雄性野生型小鼠。小鼠接受为期 3 周的每日 20 分钟群体游泳运动,每次游泳开始于早晨光线变化后 2-3 小时。运动后 24 小时,运动小鼠和久坐对照组接受旷场试验 (OFT) 和血液皮质酮 (CORT) 测量。
我们量化了游泳期间观察到的几种行为:逃跑尝试、漂浮、攀爬和碰撞。我们还确定了一种高度刻板的行为:仅鼻孔露出水面事件 (NAWEs) 的漂浮。我们发现这些行为的表达受到性别、光循环相位及其相互作用的差异调节。值得注意的是,行为差异在 REG 小鼠(休息相位)中更为明显。与保持在 INV 条件(活跃相位)下的小鼠相比,REG 小鼠在运动后体重减轻,且 CORT 水平升高。有趣的是,OFT 探索行为显示出显著差异主要存在于 INV 小鼠中,尤其是雌性。
我们的新发现揭示,昼夜节律和性别显著相互作用,以调节野生型小鼠对群体游泳运动的行为反应。这强调了在设计临床前研究以匹配预期的行为和生理结果时,需要考虑动物的昼夜节律相位。

章节片段

引言

体育锻炼一直与广泛的健康益处相关,包括改善心血管健康,降低超过 35 种慢性病(包括 2 型糖尿病和高血压)的风险,以及增强免疫系统1。除了身体结果之外,运动还对心理健康有积极影响。研究表明,定期锻炼的人表现出较少的抑郁和焦虑症状,并改善其认知功能和执行控制2,3。

实验动物

此处详述的所有程序均经佛罗里达大学机构动物护理和使用委员会 (IACUC) 批准,动物方案 # IACUC202300000538,并遵循美国国家卫生研究院 (NIH) 的动物研究指南。
年轻成年野生型小鼠(8-10 周龄,C57BL/6J 背景)取自我们自己的繁殖群。断奶后,小鼠始终同笼同性群养(每笼 2 – 5 只小鼠),置于温度保持在 21-23°C 的空调房内的通风笼中

REG 循环维持的小鼠运动诱导体重减轻或体重增加减少

为了监测 21 天游泳方案期间的整体健康,我们在每天每次游泳前记录每只小鼠的体重 (BW)。我们也称重久坐对照组的小鼠,同时随后将它们放回原饲养笼并让其不受干扰。图 2A 和 B 显示了游泳方案期间按光循环分离的每组平均每日 BW。我们将 BW 值归一化到每只小鼠的起始体重,以考虑基线性别依赖性

讨论

在这里我们展示性别和光循环相位等因素相互作用,以塑造年轻成年 WT 小鼠在游泳运动期间的表现和刻板行为。我们的结果将先前关于依赖于一天时间运动能力的跑步范式的工作扩展到了不同的运动背景(即群体游泳),将其与游泳行为的性别特异性昼夜调制联系起来。此外,我们的发现是新颖的,因为大多数涉及游泳行为的先前提研究都是在

局限性与结论

我们的研究中有几个方法学上的考虑。首先,游泳行为是手动评分的,而不是使用视频追踪软件或其他自动/无偏方法。我们承认这可能引入人为错误和/或观察者偏差。虽然我们使用了一致的标准和多名观察者以尽量减少这一局限性,但未来的研究应使用盲法自动视频分析以提高可重复性和可靠性。其次,我们记录了稳健的行为变化

利益冲突

作者声明没有利益冲突

未引用的参考文献

[23]

CRediT 作者贡献声明

Mónica D. Cortés Soto: 撰写 – 审查与编辑,撰写 – 初稿,可视化,方法学,调查,形式分析,数据管理。 Caoyuanhui Wang: 撰写 – 初稿,监督,项目管理,方法学,调查,形式分析,数据管理。 Erin Kang: 可视化,方法学,形式分析,数据管理,概念化。 Sophia Martinez: 可视化,形式分析,数据管理。 Justin M. Toller: 方法学,数据管理。 Hailey

竞争利益声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性财务利益或个人关系,这些可能出现在影响本论文报告的工作。
Mónica D. Cortés Soto|Caoyuanhui Wang|Erin Kang|Sophia Martinez|Justin M. Toller|Hailey E. Vasquez|Samantha V. Herrera|Karina Alvi?a
神经科学系,佛罗里达大学,盖恩斯维尔,FL 32610。
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