解剖学与生理学趋势类别:临床类型:简短的评论

承认性别差异在活的有机体内实验:困境

Pavol Svorc 1而且玛丽亚Pallayova 1
1斯洛伐克科希策萨法里克大学医学院生理学系

通讯作者(年代):
Pavol Svorc
斯洛伐克科希策萨法里克大学医学院生理学系
电话:+ 421 907177340,
电子邮件:pavol.svorc@upjs.sk

收到的日期: 2021年1月20日
接受日期: 2021年2月1日
发布日期: 2021年02月08日

介绍

自主神经系统(ANS)的作用及其器官特异性功能已经得到了很大的阐明。心率变异性(HRV)分析是评价心脏自主控制的常用工具。心率及其变化是ANS功能的敏感指标,因此心血管自主调节被认为是ANS活动和状态最可靠的指标。HRV指的是心率的一次又一次的变化,它量化了ANS的交感神经和副交感神经活动之间的相互作用。尽管HRV模式在明确临床应用中的问题方面有很大的希望,但对这些模式不适当的量化和解释可能会模糊关键问题或关系,可能阻碍而不是促进临床应用的发展[1]。

本文的目的不是为了贬低实验的优秀和有效的结果在活的有机体内研究对象为大鼠,但在性别差异和时间生物学原理方面,可参考改进实验本身设计的可能性。

在创作或策划的设计在活的有机体内实验中,研究人员经常会遇到几个问题。经常使用已经建立和证明的方法,它们精确地聚焦于实验的类型,而其他可能影响并导致误解结果本身的因素没有被考虑在内。

在绝大多数的实验研究中,只使用雄性大鼠,然而也有另一种性别,在这种性别中,被监测功能系统的本质可能已经存在差异,可能对干预措施有不同的反应。与此同时,对性别差异的研究是发展的动力,而且在许多情况下是保健和医学的基础。然而,也有人认为对性别差异的研究是无效的,不值得进行广泛的研究。

ANS是一个重要的控制系统,影响着许多器官的功能,它的活动受各种因素的影响,如年龄、性别、生活方式,以及像昼夜节律和激素波动等内部过程的影响,在24小时内缓慢上升和下降。

在ANS活动中也可以看到性别差异。Koresh et al.[3]的大鼠研究是指在静息状态下,雄性大鼠表现出明显高于雌性大鼠的HR和低于雌性大鼠的HRV。这种状态不仅发生在大鼠活动期(黑暗期),也发生在大鼠活动期(光明期)第[3]天。

进一步的研究在活的有机体内大鼠实验证实了Koresh et al.[3]的结果,即HRV存在显著的性别差异,并依赖于LD周期,即使在全身麻醉条件下[4]。当大鼠饲养日的光照部分HRV显著高于光照部分时,雌性在光照部分的LD差异与雄性相比HRV不显著降低。从性别差异来看,在光照期,雌性HRV显著低于雄性,而在光照期的黑暗期,雌性HRV显著高于雄性。

同样,在HRV对HR的影响上也发现了性别差异,在雌性中,HR的变化主要是由于HRV的变化,而在雄性中,HRV的变化对HR没有影响,在大鼠饮食日的两个较轻的部分。在两个光照期,女性的HRV变化是交感神经(VLF)和压力反射(LF)活动的结果,而男性的HRV变化以副交感神经(HF)活动为主。这些研究结果表明,不仅性别,而且进行实验的时间也起着重要的作用[5]。

女性性别不被接受的原因有很多,但女性被排除在实验之外的主要原因是相同的:男性和女性在生物学上是不同的。出于其他原因,一些科学家认为男性是人类物种的代表,与男性规范的差异被认为是非典型或不正常的。其他人则试图“保护”女性免受各种干预措施的不利影响[6]。另一些人则不考虑差异,一概从雄性和雌性的研究结果中得出结论。一般来说,大多数科学家使用雄性大鼠是因为他们不想考虑雌性大鼠的激素周期,这可能会降低研究种群的同质化,影响实验干预的效果[7]。

当接受女性参与实验时,出现了两个问题:

  • •在经济方面,样本量减半
  • •差异增加,因此发现实验组和对照组之间差异的能力下降。

差异增加的原因之一是一个简单的事实:男性和女性是不同的,这些差异增加了差异的范围。但如果男性和女性混合,科学家可以发现试验药物的有益作用,例如,降低男性血压和女性血压一样低。另一方面,从在活的有机体内在大鼠实验中,由于与性别有关的差异,可能导致一般解释的错误。这些性别差异不仅出现在行为研究中[8-10]。药物代谢和肝酶的作用也存在差异,这取决于性别[11]、内部环境[12]、自主神经系统和心血管系统的活性[3,4]以及其他功能。

在通常的实践中,实验在工作时间进行,甚至在大鼠与LD周期同步之后(12h:12h)。虽然这种同步经常被描述在方法中,时间,什么时候进行的实验,没有被提及。因此,我们假设实验是在白天(即在光线下)进行的,因此是在“睡眠”的大鼠身上进行的,而大鼠在白天处于不活动的时期。但问题是,如果两性单一系统的功能都有波动动物在活动期会有什么反应?是系统的反应状态不同,还是两性反应一致?但是,如果各种实验研究的结果中有性别差异的记录,那么就有必要尊重这一事实。未来的研究应该破解这些问题,如果可能的话,尝试将女性纳入实验。

参考文献

  1. Singh B, Bharti N(2015)心率变异性分析软件工具。国际医学杂志最新科学报告6:3350 -3506。
  2. 要求医学研究人员在每个实验中测试男性和女性听起来合理,但这是一个坏主意。科学。
  3. Koresh O, Kaplan Z, Zohar J, Matar MA, Geva AB,等(2016)PTSD动物模型中应激暴露后两性显著的心脏自主功能障碍。行为学大脑杂志308:128-142。
  4. Svorc P, Petrasova D, Svorc Jr P(2020)大鼠模型全身麻醉下HRV的性别差异。Anesth。疼痛保留区4:1-4。
  5. Svorc P, Petrasova D, Svorc Jr P(2020)雌雄大鼠全身麻醉下心率变异性和心率。医学动态21:1-3。
  6. Marts SA, Keitt S(2004)前瞻:性别生物学研究倡导的历史概述。Adv Mol Cell Biol 34:5 -8。
  7. Wizemann TM, Pardue ML(2001)探索生物学对人类健康的贡献:性别重要吗?华盛顿:美国国家学院出版社。
  8. Korczeniewska OA, Husain S, Khan J, Eliav E, Soteropoulos P,等(2018)慢性眶下神经收缩后雌雄大鼠三叉神经节基因表达差异。欧洲J疼痛22:875-888。
  9. Simoes ALB, Silva GAR, Giorgetto C, Carmo-Campos EbCd, Dias FJ等(2018)新生期痛感刺激后幼龄和成年大鼠背根神经节神经元中的P物质。阿纳特生物学报301:849-861。
  10. 石井H, Onodera M, Ohara S, Tsutsui K-I, Iijima T(2018)大鼠赌博任务中风险偏好的性别差异及脑室旁丘脑核中c-Fos的表达。Front Behav Neurosc 12:68。
  11. Hazelhoff MH, Torres AM(2018)汞诱导肝毒性的性别差异:潜在机制。臭氧层202:330 - 338。
  12. Svorc P, Petrasova D, Svorc Jr P(2020)唑莱替尔麻醉大鼠内环境性别差异的时间生物学研究。Biol Rhythm Res 51: 770-779。

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