基本信息
- 项目名称：
- 睡眠干扰对KM小鼠生殖健康的影响研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 睡眠是动物界普遍存在的一种生理现象，常说 “日出而作，日落而息”，一生中三分之一的时间花费在睡觉上。随着经济社会节奏加快、精神压力加大和环境日渐恶化，夜生活正在成为众多人士放松心情，调节自我的黄金时间；在高校，也有不少学生以通宵游戏、泡吧、K歌等作为主要的娱乐生活；另一方面，由于商业需要，卧室邻街的住房也越来越多。但是，随之而来的睡眠问题日益成为突出的困扰症结，轻则受到睡眠干扰或缺失，重则完全被剥夺。研究表明，我国人群中有43.4%的经历过、或正在经受着失眠的煎熬。另一方面，20年前我国育龄人群中的不孕不育仅为3%，而如今这一数字已上升到12%。 睡眠问题对于人类的潜在危害值得探讨和研究。
- 详细介绍：
- 有关睡眠问题正在成为国内外医学家、心理学家、生理学家以及特殊职业科研工作者的研究热点，然而目前研究主要集中在对生长发育、新陈代谢、行为学、学习记忆、免疫机能方面的影响，对生精机能、生殖健康方面的影响研究较少。有专家分析指出，普遍的完婚万余现象、不良的现代生活方式、巨大的工作压力和日益严重的环境污染等问题都是造成不孕不育率迅速上升的原因。 动物行为学上，动物的休息即睡眠属于一种刚性行为，也就是在能量来源和生存空间受到限制时，仍然能表现出来的行为；而怀孕等生殖生育则属于弹性行为，也就是在条件不适宜就不表达的行为。那么，睡眠对于这种弹性行为是否为条件适宜，值得研究和探索。鉴于昆明小鼠生殖生理过程与人类相似，本研究选择KM小鼠为模式动物，展开睡眠干扰对动物生殖健康的影响试验。 本项目研究试验分为三个部分：雄性小鼠单性状检测、雌性小鼠单性状检测、交配实验；试验选取同一批次KM小鼠（20日龄），随机分为试验组和对照组，其中试验组小鼠施以间隔20min闹铃干扰一次、持续时间1min,对照组不做任何处理，80日龄后，通过各生殖学指标的检测实验，评定分析生殖生育力情况。 试验结果主要差异如下： ☆噪音睡眠干扰方式能对精子质膜伤害极大，必然导致其潜在受精能力明显下降； ☆在雌鼠的行为学方面，干扰对小鼠的母性激发影响较大，干扰组小鼠母性较强，但因该一现象不是本试验研究的重点，其是否还有其他行为学上的影响有待查证； ☆对雌鼠生殖细胞本身影响较小，仅表现为个体差异，但是噪音睡眠干扰对雌鼠生殖生育力的影响还能从交配试验中得出； ☆交配试验结果显示噪音睡眠干扰严重影响雌鼠的产仔能力，其表现方式为先影响个体的生长发育，进而影响生殖生育能力； ☆对新生个体的影响极为严重，导致成活率的明显降低； ☆干扰延长了同一雄鼠与两只雌鼠交配成功的时间。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 现代人的睡眠质量不好已成为不争的事实。在众多影响生育的因素中，也会存在睡眠问题的影响，那么睡眠是否通过单独的一种渠道或机制影响人类生殖健康，有待研究阐明。 本作品利用间隙性闹铃对KM小鼠这一模动物进行睡眠干扰，降低其睡眠质量，而不是彻底剥夺，再分析其生殖生育力，从而为解决上述疑问提供理论数据。
科学性、先进性及独特之处
- 睡眠问题对动物生长发育的影响，主要通过抑制或促进下丘脑促生长发育的激素分泌释放来产生作用和结果。下丘脑-垂体-性腺轴分泌性腺激素和神经递质，将对生精机能、产生卵子功能，以及维持妊娠这方面均有较重要作用。但是，睡眠问题是否可以通过对“下丘脑-垂体-性腺轴”影响，间接影响到动物生殖器官发育和功能完善，尚无研究论证。本作品即是解决这一理论空白。
应用价值和现实意义
- 通过在模式动物-KM小鼠上进行“睡眠问题对动物生殖健康的影响研究”，探索出睡眠问题症结依据。研究结果既丰富实验动物研究数据，又可为人类生殖医学研究提供借鉴性数据和理论参考。通过作品试验结果的分析与讨论，展开睡眠问题对动物生殖健康的影响研究，以此研究结果期待能使人们高度重视“现代人睡眠问题”，这不仅能为人类优生优育提供些借鉴和参考，而且还为生理性的不孕不育患者点燃希望，关系到国计民生。
学术论文摘要
- 本研究采用间隙性闹铃方式对KM小鼠进行睡眠干扰，旨在探寻其对雌、雄小鼠生殖健康是否存在影响。试验选取20日龄、同一批次、健康的昆明小鼠随机分为两组，其中试验组小鼠间隔20min施以闹铃干扰一次、持续时间1min,对照组不做任何处理；雌雄性分开处理。处理至80日龄后，通过检测精子悬浮液常规生殖生理指标、测算生殖脏器系数及统计生殖结果，评定分析生殖生育力情况。结果表明：睡眠干扰对肾脏、睾丸脏器系数的影响不明显(P>0.05)，但可致附睾脏器系数明显下降(P<0.05)；睡眠干扰还造成精子畸形率显著增高(P<0.05)、精子质膜完整率极显著下降(P<0.01)，但对精子数量和活率影响不明显(P>0.05)。干扰对对卵子、子宫形态及排卵数目方面影响不明显，但存在一定的潜在危害，主要表现在卵子、子宫形态的个别差异，以及导致产仔间隔时间明显延长(P<0.01)；造成活产仔数显著下降(P<0.05)。此研究结果有望为人类生殖医学试验提供借鉴和参考，同时也将补充实验动物基础数据和信息。
获奖情况
- 2007年10月《睡眠干扰对KM小鼠生殖健康的影响研究》被西南林学院大学生科技创新基金评审为一级资助项目。2008年10月顺利结题，结题考核为优秀，研究成果荣获银奖。同年10月，研究成果《睡眠干扰对雄性KM小鼠生殖健康的影响》在《畜禽业》杂志上发表论文；2009年6月，项目被选代表学校参加第五届云南省高校青年学术科技作品竞赛，荣获银奖。
鉴定结果
- 该研究为基础应用型研究，通过在模式动物-KM小鼠上进行“睡眠问题对动物生殖健康的影响研究”，探索出睡眠问题症结依据。该项目设计合理、可行性较强、该研究的展开具有一定的现实和理论意义。
参考文献
- [1]尚玉昌.动物行为学[M].北京:北京大学出版社.2005.7;[2]王锋.动物繁殖学试验教程[M].北京:中国农业大学出版社.2006;[3]杨利国主编.动物繁殖学[M].北京:中国农业出版社,2003;[4]珊瑚.渐睡渐入眠[J].生命科学,2007(4):210;[5]黄建欧、赵忠新.大鼠睡眠剥夺方法的研究进展[J].中华神经医学杂志,2004,3(3):229-231;[6]黄伏莲 胡汉苹 等.6849对夫妇不孕不育原因临床分析[J].实用临床医学.2006(3)：51.[7]天蓝.规律作息,保持健康[J].生命科学.2007(4):210
同类课题研究水平概述
- 国外方面，睡眠问题是心理学家、生理学家以及特殊职业研究者和军事研究机构的研究热点，他们的研究主要集中在睡眠剥夺对免疫、记忆以及行为方面的影响，对生殖方面影响的研究比较少。有报道日本学者在动物实验中发现，与睡眠相关的褪黑激素会对一种促进生殖腺发育的脑激素起到抑制作用，从而抑制生殖功能。 国内也有不少专业的睡眠研究机构，近来也有学者提出观点认为睡前使用电脑会引发睡眠问题，进而降低男性精子质量、造成孕妇自然流产以及胎儿畸形；对于睡眠问题更多还是关注于生长发育以及脏器变化方面，比如睡姿对脏器压迫而造成脏器功能降低等。另一方面，科研院所主要研究方向倾向解决睡眠问题，对睡眠问题造成的危害极少。有研究证明睡眠剥夺（sleep dep -rivation ,SD）可引起情绪、学习记忆、免疫功能及行为方面等一系列改变，睡眠剥夺可造成SD 组出现精子畸变，精子数量远低于正常组，且活力下降，随 SD 时间的延长，最终SD 使雄性大鼠的生殖能力下降。 而与“对睡眠深度破坏”的“睡眠剥夺”不同的是，本次试验“睡眠干扰KM小鼠”是对其睡眠期间进行间歇性破坏，并非完全剥夺睡眠，在此基础上研究其对生殖健康的影响，以期待为睡眠干扰造成生殖疾患提供参考资料。迄今为止，尚未见通过间隙性噪音干扰小鼠睡眠方式来研究对生精机能、排卵情况及生殖健康方面的影响报道。综上所述，睡眠影响研究可获得的信息和资料较少，对于本作品所涉及的干扰性研究鲜有可借鉴的内容。
