Short and Long-Term Changes in Social Odor Recognition and Plasma Cytokine Levels Following Oxygen (16O) Ion Radiation Exposure

doi:10.3390/ijms20020339

.2019年1月15日；20(2):339.

doi:10.3390/ijms20020339。

氧气作用后社会气味识别和血浆细胞因子水平的短期和长期变化(¹⁶O）离子辐射暴露

卡莉·B·琼斯¹, 阿米·曼格², 劳伦·格拉纳塔^三, 本杰明·约翰逊⁴, 罗伯特·D·海恩斯⁵, 凯瑟琳·戴维斯⁶

附属公司

¹美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院病理学系，邮编：21287。cjone22@jhu.edu。
²美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。amange1@jhu.edu。
^三美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。lgranat3@jhu.edu。
⁴美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。bjohn145@jhmi.edu。
⁵美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。bhienz@jhmi.edu。
⁶美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。cdavis91@jhmi.edu。

PMID： 30650610
预防性维修识别码： PMC6359552型
内政部： 10.3390/ijms20020339

氧气作用后社会气味识别和血浆细胞因子水平的短期和长期变化(¹⁶O）离子辐射暴露

卡莉·B·琼斯等。国际分子科学杂志. 2019.

.2019年1月15日；20(2):339.

doi:10.3390/ijms20020339。

作者

卡莉·B·琼斯¹, Ami Mange公司², 劳伦·格拉纳塔^三, 本杰明·约翰逊⁴, 罗伯特·D·海恩斯⁵, 凯瑟琳·戴维斯⁶

附属公司

¹美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院病理学系，邮编：21287。cjone22@jhu.edu。
²美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。amange1@jhu.edu。
^三美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。lgranat3@jhu.edu。
⁴美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。bjohn145@jhmi.edu。
⁵美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。bhienz@jhmi.edu。
⁶美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学系行为生物学系，邮编21224。cdavis91@jhmi.edu。

PMID： 30650610
预防性维修识别码： PMC6359552型
内政部： 10.3390/ijms20020339

摘要

未来的长期太空任务将涉及地球磁层保护之外的旅行，并将导致宇航员暴露在高能带电（HZE）离子和质子中。暴露于这种类型的辐射会导致中枢神经系统受损，许多认知领域出现缺陷，从而危及任务的成功。社会处理是一个认知领域，对于生活和工作在群体中的人来说很重要，例如宇航员，但就HZE离子暴露而言，它很少受到关注。在目前的研究中，我们评估了全身氧离子的影响(¹⁶O；1000 MeV/n）暴露（1或10 cGy）对雄性Long-Evans大鼠在暴露后一个月和六个月的社会气味识别记忆的影响。辐射暴露不会影响大鼠在任何时间点对新的社交气味的偏好。然而，暴露于10 cGy的大鼠在24小时的社会认知中表现出短期和长期的缺陷。相反，暴露于1 cGy的大鼠仅在24小时的社会认知中表现出长期缺陷。虽然在室下区发现Ki67+染色（细胞增殖的标志物）与年龄相关的减少，但它不受辐射照射的影响。暴露后一个月，1 cGy大鼠的血浆KC/GRO（CXCL1）水平升高，但10 cGy的大鼠没有升高，这表明该细胞因子的外周水平可能与辐射暴露后早期的完整社会认知有关。这些结果对长期任务具有重要意义，并表明与社交过程相关的行为可能会受到HZE离子暴露的负面影响。

关键词：HZE离子；细胞因子；记忆；胡扯；社会认可；空间辐射。

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利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
假药新气味和熟悉气味的平均探索百分比（+SD）(n个=12），1 cGy(n个=16）和10cGy(n个= 16)¹⁶氧离子暴露大鼠(A类)暴露后一个月，习惯试验1和识别试验（B）试验1。与熟悉的气味相比，所有大鼠在《习惯》中对新气味1的探索比例都显著增加(*对< 0.05). Sham和1 cGy暴露的大鼠在识别测试中对新气味2的探索明显增加(*对≤ 0.05). 每组钢筋A类和B类表示在习惯化测试或识别测试期间四个气味压缩木珠的平均探索百分比。实心白色条：新型气味。实心灰色条：熟悉的气味。带图案的酒吧：新颖的2种气味。(C类)10 cGy暴露大鼠的辨别指数明显低于假大鼠(*对< 0.05); 条形代表组平均值，符号代表单个动物。

图2
假药新奇气味和熟悉气味的平均探索百分比(n个=10），1 cGy(n个=13）和10cGy(n个= 13)¹⁶氧离子暴露大鼠(A类)暴露六个月后的习惯试验1和（B）识别试验1。与熟悉的气味相比，所有大鼠在习惯上对新气味1的探索比例都显著增加(*对≤ 0.05). 在识别测试中，只有假对照大鼠对新的2气味表现出更大的探索性(*对≤ 0.05). A和B中的每一组条代表在习惯化测试或识别测试期间四个气味压缩木珠的平均探索百分比。纯白条：新颖气味1。实心灰色条：熟悉的气味。带阴影的酒吧：新奇气味2。(C类)1和10 cGy暴露大鼠的辨别指数明显低于假对照大鼠(*对≤ 0.05); 条形表示群体平均值，符号表示个体动物。

图3
在一个月内，习惯化和识别测试的试验1和试验3的平均总探索秒数（顶部面板；n个=12-16）和六个月（底部面板；n个=10-13）。在这两个时间点的习惯化过程中，各组之间没有发现差异。在暴露后一个月，与假对照大鼠相比，1 cGy大鼠在识别测试的试验1中的探索明显较少(*对≤ 0.05). 6个月时，与假对照组和1只cGy暴露组大鼠相比，10只cGy大鼠在识别试验第3次试验中有更大的探索性(*对≤ 0.05). 横线代表组平均值，符号代表单个动物。

图4
假手术组心室下区（SVZ）Ki67+细胞平均数(n个=2–4），1 cGy(n个=3-5）和10(n个=3–5）cGy暴露大鼠。与暴露后六个月相比，暴露后一个月测量的Ki67+细胞数量显著增加(*对< 0.05).

图5
假对照组的血浆细胞因子水平(n个=2–4），1 cGy(n个=3–5）和10 cGy(n个=3-5）暴露大鼠在暴露后一个月或六个月测量。(A类)暴露后一个月，1 cGy组的平均血浆KC/GRO水平（pg/ml）显著高于10 cGy(*对=0.05），并与假对照组相比趋向显著性(对= 0.07). (B类)平均血浆TNF-α水平不受辐射照射的影响。(C类)暴露后一个月，各组的平均血浆IL-6水平没有差异。

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参考文献

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1. Parihar V.K.、Allen B.D.、Caressi C.、Kwok S.、Chu E.、Tran K.K.、Chmielewski N.N.、Giedzinski E.、Acharya M.M.、Britten R.A.等人。宇宙辐射暴露和持续认知功能障碍。科学。2016年代表；6:34774. doi:10.1038/srep34774。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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[1] Zeitlin C.、Hassler D.M.、Cucinotta F.A.、Ehresmann B.、Wimmer Schweingruber R.F.、Brinza D.E.、Kang S.、Weigle G.、Böttcher S.、Böhm E.等人。在火星科学实验室对运送到火星的高能粒子辐射的测量。科学。2013;340:1080–1084. doi:10.1126/science.1235989。-内政部-公共医学

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[8] Parihar V.K.、Allen B.、Tran K.K.、Macaraeg T.G.、Chu E.M.、Kwok S.F.、Chmielewski N.N.、Craver B.M.、Baulch J.E.、Acharya M.M.等。在去火星的路上你的大脑会发生什么。科学。2015年版；1:e1400256。doi:10.1126/sciadv.1400256。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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[10] Parihar V.K.、Allen B.D.、Caressi C.、Kwok S.、Chu E.、Tran K.K.、Chmielewski N.N.、Giedzinski E.、Acharya M.M.、Britten R.A.等人。宇宙辐射暴露和持续认知功能障碍。科学。2016年代表；6:34774. doi:10.1038/srep34774。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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