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抑郁症啮齿动物行为实验｜慢性社交挫败应激模型

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2024-09-06 05:34

一、简介

慢性社交挫败应激是一种已验证的行为测验，用于研究啮齿动物的抑郁和焦虑样行为。该装置利用“社交挫败应激”范式，在同类之间产生社交冲突以产生心理和情绪压力（Kim、Call、Carotenuto、Johnson和Ferguson，2017）。

以往已经使用了各种基于应激诱导的测验来理解精神疾病如抑郁症、焦虑症、创伤后应激等背后的神经机制。这些测验包括脚电击应激、固定应激、慢性不可预测应激，然后通过尾悬试验和强迫游泳试验测量抑郁症状（Krishnan和Nestler，2011）。然而，这些模型没有经过验证，并且无法很好地推广到人类的抑郁行为（Krishnan和Nestler，2011；Kim等，2016）。与这些模型相比，社交挫败应激是一个经过验证的模型，已被证明能有效诱导出与抑郁症、焦虑症等精神疾病症状类似的情绪和心理变化（Kim等，2016；Kim、Call、Carotenuto、Johnson和Ferguson，2017；Russo和Nestler，2013）。

慢性社交挫败应激装置由一只标准的鼠笼组成，中间用有孔隔板分隔成两个区域。该装置类似于社交挫败装置，但还额外提供了一个圆柱体支架和一个水瓶。使用该装置，将实验对象暴露于通过制造居民鼠和入侵者鼠之间的对抗来产生身体应激的情况下，然后进行感官应激的阶段。通过该装置产生的应激诱发的抑郁表型持久，并且是可逆的。慢性社交挫败应激装置可以有效地用于理解除了抑郁症之外的其他精神疾病，如焦虑和创伤后应激。

其他用于研究啮齿动物抑郁和焦虑样行为的装置包括尾悬试验、强迫游泳试验、零迷宫和明暗箱。

二、设备装置

慢性社交挫败应激装置由亚克力制成的标准老鼠笼组成。笼子配有一个可拆卸的有孔亚克力隔板（长34.7厘米×高17.9厘米），孔径为直径1.2厘米。将隔板放在笼子中央，将装置分为两个相等的区域。笼子的一侧配有一个带塞子和饮管的标准水瓶，而另一侧则配有一个可拆卸的塑料圆柱体支架（直径11.5厘米×高17.7厘米），上面放置着另一个水瓶。

三、训练方案

在进行任务之前，要正确清洁装置，以避免周围的嗅觉或视觉线索。通过将有孔隔板放置在装置中央来组装装置。在笼子的一个区域内放置可拆卸的圆柱体支架，并将水瓶固定在其中。适当照明装置。在执行任务之前，将木屑铺在装置底部并提供自由进食。在标准和可拆卸的瓶子中都加满水。

3.1 社交挫败阶段：

将居民小鼠放入慢性社交挫败装置的一个区域中。

引入一个不同的入侵者小鼠到居民小鼠所在的区域。这导致了社交冲突和挫败，模拟了社会竞争和压力。

允许社交挫败持续一段时间，通常是5至10分钟。尽可能保持观察到的社交挫败行为。

3.2 感觉互动阶段：

将入侵者小鼠转移到通过有孔隔板分离的笼子的相邻区域中，以防止进一步的冲突。

在感觉互动阶段，通过视觉、嗅觉和听觉等方式，使两个小鼠能够感知彼此的存在，但无法直接接触。

3.3 任务重复：

重复社交挫败和感觉互动阶段的任务，通常每天进行一次，连续进行多天。任务的持续时间可以根据研究的需要进行调整。

3.4 行为观察与记录：

在社交挫败阶段和感觉互动阶段，对小鼠的行为进行观察和记录。这可以包括社交行为、逃避行为、攻击行为、行动减少等行为指标。

3.5 数据分析：

对观察到的行为数据进行统计分析，比较实验组和对照组之间的差异。常用的分析方法包括t检验、方差分析或非参数统计方法。

四、文献综述：

Kim、Call、Carotenuto、Johnson和Ferguson（2017）对C57BL/6J小鼠进行了抑郁症的研究。该研究涉及两组，即对照组和应激诱导组。使用慢性社交挫败应激装置实施了慢性社交挫败应激。将C57BL/6J小鼠暴露于CD-1侵略者小鼠中，以产生社交冲突，导致社交挫败，然后是一段感官应激的时间。任务连续进行10天。对于对照组，将两只小鼠放在慢性社交挫败应激装置的不同区域中，连续放置10天。然后在社交互动场地进行社交互动任务，以了解C57BL/6J小鼠的抑郁症。被挫败的C57BL/6J小鼠被放置在没有CD-1目标小鼠的互动区域中，并允许其探索该区域2.5分钟。然后在回到家养笼之后，引入CD-1目标小鼠进入场地。在有目标CD1小鼠存在的情况下重新引入被挫败的小鼠，并允许两只小鼠在场地中探索。慢性社交挫败应激导致小鼠出现两种抑郁表型，即易感组和有适应力组。结果表明，对照组在互动区域停留的时间更长，而被挫败的小鼠在互动区域停留的时间较少，更多地停留在角落区（p<0.01）。易感组（n = 18）在社交挫败应激后与“目标”CD-1小鼠的社交互动减少，但对于对照组（n = 23）和有适应力组（n = 13）则没有减少。该研究得出结论，慢性社交挫败范式可以有效地用于理解小鼠的抑郁症和焦虑样行为。

参考文献：

Kim, H., Call, T., Carotenuto, S., Johnson, R., & Ferguson, D. (2017). Testing Depression in Mice: a Chronic Social Defeat Stress Model. BIO-PROTOCOL, 7(7). doi: 10.21769/bioprotoc.2203

Kim, H., Hesterman, J., Call, T., Magazu, S., Keeley, E., & Armenta, K. et al. (2016). SIRT1 Mediates Depression-Like Behaviors in the Nucleus Accumbens. Journal of Neuroscience, 36(32), 8441-8452. doi: 10.1523/jneurosci.0212-16.2016

Krishnan V, Nestler EJ. Animal models of depression: molecular perspectives. Curr Top Behav Neurosci. 2011;7:121-147. doi:10.1007/7854_2010_108

Russo, S., & Nestler, E. (2013). The brain reward circuitry in mood disorders. Nature Reviews Neuroscience, 14(9), 609-625. doi: 10.1038/nrn338