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动物行为实验指南：小鼠悬尾实验测试方法总结

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2024-10-16 06:24

模型概述

悬尾实验（TST）是一种小鼠行为试验，可用于筛选潜在的抗抑郁药物，并评估预期影响抑郁症相关行为的其他操作。在测试期间（通常持续时间为六分钟），用胶带将小鼠的尾巴悬挂使其无法逃脱，在最初的逃跑导向运动之后，当其处于不可避免的压力情况下，会发展出不动的姿势，将量化不动姿势的持续时间。悬尾测试是药物发现中用于高通量筛选潜在抗抑郁化合物的宝贵工具。

实验设计

1、TST 是否存在品系差异？

在几乎所有用于抑郁症研究的行为模型中，都观察到显著的品系差异。可能需要多品系比较，以防止在给定范式中对化合物的假阴性筛选。Liu和Gershenfeld（2001）检查了TST中11种小鼠的基线和丙咪嗪诱导的行为。TST的基线评分观察到明显的品系间差异，只有三种品系（DBA/2J，NMRI和FVB/NJ）对抗抑郁药丙咪嗪有反应。但是，与另一种广泛使用的抗抑郁药效果测试-强迫游泳测试（FST）-的情况一样，在TST中没有观察到抗抑郁药的作用与基线不动评分之间的相关性（丙咪嗪对不动的这种减少与基础不动无关）。建议依据相关课题的文献选择实验动物，以产生可比的结果。Swiss和NMRI小鼠是最受欢迎的品系。

2、TST是否存在性别差异？

内容详见印刷版《动物行为实验指南》。

3、TST是否适用于基因分析？

随着转基因小鼠品系的出现，对更多小鼠模型评估抑郁相关行为的需求也在增加。在这方面，TST是一种理想的实验装置，因为它易于使用，快速执行，高通量测试和自动化的可行性和广泛验证。在基因敲除的情况下，行为分析可能受到意外补偿、对其他基因产物的影响、内分泌和神经元反馈回路的改变和/或缺乏对基因操作的时间和空间影响的控制的影响。最多，只能推断出给定的蛋白质参与影响抑郁症相关行为的分子途径。因此，在转基因动物中验证研究结果需要额外的急性给药，更重要的是慢性给药的确认。

4、TST 是抑郁症模型还是抗抑郁作用的模型？

内容详见印刷版《动物行为实验指南》。

实验材料

1．悬尾盒。悬尾测试涉及将小鼠的尾巴悬挂起来。该过程最基本的只需要悬尾杆或应变式压力传感仪和胶带。一般使用专门制造的悬尾盒，由塑料制成，尺寸（55 cm高 x 60 cm宽 x 11.5 cm深）。为了防止动物相互观察或互动，每只小鼠都悬挂在自己的矩形隔间（55 cm高 x 15cm宽 x 11.5 cm深）内。

如果使用大型远交小鼠品系（例如CD-1），则可以增加悬尾盒的各个隔室的尺寸。小鼠悬挂在该隔间的中间，宽度和深度足够大，使小鼠无法与墙壁接触。在这种情况下，小鼠鼻子和设备地板之间的大约距离为20–25cm。设备中有n个这样的相同隔间，允许一次测试n只小鼠。

铝制悬尾杆（1 cm高x 1 cm宽 x 60 cm长）用于悬挂每只小鼠的尾巴，位于盒子顶部。如果使用挂钩应变仪，则可以拾取小鼠的所有动作，并测量应变片上力的变化，将其传输到中央单元，该单元将信号数字化。

信号使用LED直观显示。中央单元中包括一个水平过滤装置（从1到9），可以将其设置为所需的灵敏度，以最大程度地区分大幅身体运动与动物或其内部器官的其他微运动。但是，实验者应考虑使用提供最佳对比度的背景。对白化动物使用深灰色盒子，为其他毛色的小鼠使用乳白色盒子,因此测试的行为评分更可靠。

在每个隔间的底部，可以放置一个可拆卸的铝托盘，用于收集动物的粪便或尿液。

- 小鼠悬尾箱，型号：XR-XX203,上海欣软 -

2．医用胶带。胶带应牢固地粘附在小鼠的尾巴和悬尾钩上，并且足够坚固以承载被测小鼠的重量。但是，胶带不应过于粘稠，因为在测试结束时，还要将其从尾部取下。有些研究者撕下17cm的胶带，并从一端做一个2cm的标记。这2cm的部分用于将胶带连接到尾巴上，而剩余的15 cm用于悬挂小鼠。

3．VisuTrack视频分析软件。由于该测试通常涉及同时测试多只动物，因此实时评分将必须借助于软件。摄像机应以足够高的分辨率进行录制，以呈用于行为评分的高质量录像。在开始测试之前，请务必确保软件的正确使用。

4．白噪声发生器。噪声发生器应掩盖间歇性环境声音。特别建议在实验室环境中使用噪声发生器，因为听到突然的巨响，这可能会吓到小鼠。一般建议环境噪声水平（未激活白噪声发生器）约为60dB。在TST传导位置激活白噪声发生器时，总声级为70-72 dB。然而，需要注意的是，这些仅作为示例提供，每个实验室应根据其独特的环境和情况选择合适的噪音水平。

5．清洁用品。每次使用灭菌溶液彻底擦拭悬尾盒。

6．攀爬塞。（可选：取决于使用的品系）某些背景的小鼠，例如C57BL/6，可能会在测试过程中向上攀附在尾巴上。将透明空心聚碳酸酯管（4 cm长，1.6 cm外径，1.3 cm内径，1.5 g）放置在小鼠尾巴周围，以防止这种尾巴攀爬行为，这些设备可以在任何实验室中使用通用工具和材料制造。

实验程序

整体实验设计应反映特定于实验的变量之间的适当平衡。例如，在每个TST测试中同时测试每个处理组。此外，小鼠的测试位置在每次测试中旋转轮换。

1．将相机放置到位。相机应尽可能靠近测试盒，以获得动物图像的最高分辨率。

2．提前准备好测试用的胶带，剪切并标记好。

3．如果使用白噪声发生器，则应在小鼠进入测试室之前将其启动。白噪声水平应该只足以掩盖外部噪声，而要避免高音量，并确保对所有动物使用相同水平的白噪声。

步骤4-11，

请参考印刷版《动物行为实验指南》！

行为分析

1．一般来说，TST测试持续6 min。与FST不同，TST测试整个过程都是评分的。这是由于一般发现小鼠倾向于在TST早期表现出不动。

2．主要指标是不动的持续时间。不动的持续时间是测量的主要参数。虽然可以直接测量不动时间，但研究人员发现检测和测量主动运动比测量不动更容易。

3．TST行为分析最重要的方面是对被记录为真实活动性的运动的一致识别。小鼠，特别是在测试开始时，表现出明显与逃避相关的行为。这些包括试图到达设备和悬尾杆的壁，身体的强烈摇晃以及类似于跑步的四肢运动。这些运动显然构成了活动性。然后，这些行为就会消退，并变得更微小。一般情况下，局限于前腿但不涉及后腿的小动作不被视为活动性。此外，由于在早期活动中获得的动量而引起的振荡和钟摆般的摆动也不被计算为运动。

后续4-8，

请参考印刷版《动物行为实验指南》！

与FST的比较

与FST类似，在TST中，小鼠被置于不可避免的但中等压力的情况下，是评估药物抗抑郁效果的最佳验证测试，但也用于评估环境，神经生物学和遗传操作的影响。实验者应该记住，虽然FST和TST在表面上是相似的，但它们的灵敏度和表现存在各种重要差异，并且一项测试的结果不一定会在另一项测试中复制。

两种测试之间重要的区别包括：

（一）. 与FST相比，在TST中，没有由于浸入水中体温过低的风险，因此避免了体温过低暴露引起的任何可能的混杂，特别是如果目标基因参与体温调节过程。事实上，像许多急性应激源一样，TST会在动物中引起高热反应。

（二）.TST还规避了小鼠游泳的需要，这在研究运动协调受损的转基因动物时可能相关。例如，129品系的小鼠，在用SSRIs治疗后在FST中测试时有保持漂浮的问题，更适合在TST中测试。然而，TST本身也依赖于运动读数，具有严重运动表型的动物也可能在此测试中提供误导性信息。

（三）.另一个区别是，在FST中，动物会快速进行主动逃跑行为，并且通常仅在测试的第三分钟才开始出现不动。在TST中，动物可以更快地变得不动，但它们无法像在FST中那样长时间保持不动，因此要在整个测试期间计算不动分数。

（四）.基线不动水平在两种测试之间也可能有很大差异。研究人员表明，NIH-Swiss品系的小鼠在TST中的不动水平比在FST中少七倍。有趣的是，使用C57BL/6小鼠的两种测试之间的基线不动水平是相似的。

（五）.也许最重要的区别之一是两种测试中对药物的反应性，研究表明TST的敏感性明显增加。传统上，小鼠FST并不被认为是检测SSRI活性的一贯敏感模型, 而这些抗抑郁药通常被报道在TST中有活性。最近，在小鼠FST的研究中逐渐发现，程序性的改变和更好的品系选择可能会提高检测SSRIs的敏感性。相比之下，其他非典型药物如罗利普兰和左丙替林可减少小鼠FST的不动时间，但在TST中报告无活性。测试之间的另一个区别是它们对各种抗抑郁药的不动性降低作用的敏感性不同。此外，两种程序之间的剂量反应曲线的模式可能大不相同。化合物在FST中具有行为相关剂量的双相反应并不罕见，而这种模式在TST中相对不常见。一个恰当的例子是抗抑郁药丙咪嗪在FST中具有U形剂量反应函数，而在TST中观察到相同剂量范围内的线性量效模式。

参考文献

[1] CAN A, DAO D T, TERRILLION C E, et al. The tail suspension test [J]. J Vis Exp, 2012, 59): e3769.

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