逆境小鼠對高CO2的呼吸響應 - 幼年逆境造成的精神問題可遺傳三代

      一個人早年逆境經歷可能造成情緒和行為問題，以及神經功能變化，并持續一生。童年的逆境，如失去父母或與父母分離，會增加焦慮障礙和疼痛的風險，以及其它精神健康問題。

      Marco Battaglia博士是加拿大領先的精神疾病和成癮研究機構（CAMH）兒童和青少年抑郁癥中心的高級科學家以及多倫多大學精神病學教授。2023年10月，Marco Battaglia博士和Yves De Koninck院士在《Science Advances》雜志上發表“Enhanced harm detection following maternal separation: Transgenerational transmission and reversibility by inhaled amiloride”一文。通過將小鼠幼崽與親生母體分離轉至養母反復實驗（RCF），測試小鼠對6%高CO2的呼吸響應，以及在中樞神經系統疾病（如癲癇、偏頭痛、多發性硬化、腦缺血再灌注損傷等）方面有極大的發展前景的一種臨床常用降壓藥物阿米洛利對小鼠高CO2呼吸響應的影響等一系列實驗。結果發現，與對照組小鼠相比，處理組小鼠成年后對疼痛更敏感，并表現出社交和行為問題，并且當暴露于6%高二氧化碳時，它們往往會出現過度換氣現象（Fig1A）。使用阿米洛利后，可顯著降低RCF小鼠的呼吸換氣（Fig4A）量。實驗中的呼吸與氣體交換分析測量采用如下SSI定制高分辨率小動物呼吸代謝測量系統，詳情可咨詢易科泰能量代謝測量實驗室。       隨著小鼠年齡的增長，它們被允許交配并產生后代，也進行了相關測試。實驗發現相同蛋白質的水平升高，這非常強烈地表明與ELA相關的神經系統問題可以遺傳給后代。研究小組還發現，在第三代小鼠中，相同蛋白質的水平也同樣升高。

      總的研究結果表明，在生命早期的逆境之后，一種可簡化為分子傳感器的生物記憶打開，從而在三代人中塑造了適應機制。作者的研究結果與人類焦慮和疼痛狀況的多種相關織在一起，并建議霧化吸入阿米洛利作為一種治療途徑。
 
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• 測量參數包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸交換速率（RER）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導速率（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：

• 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