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如何进行动物社交挫败应激模型（SDS）的行为学评价

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2024-10-22 17:47

在神经科学和行为学研究中，动物模型被广泛用于模拟人类疾病状态，以深入了解其病理机制和开发潜在的治疗方法。社交挫败应激模型（SDS）便是其中一种重要的抑郁症动物模型，它通过模拟人类社交环境中的挫败感来诱导动物的抑郁样行为。本文将详细介绍SDS模型的建立及其行为学评价方法，以期为相关领域的研究者提供参考。

一、SDS模型的建立

1. 大鼠SDS模型

实验动物：雄性Long-Evans大鼠，体重380-450克，与输卵管结扎后的雌性LE大鼠配对喂养。

实验环境：标准实验环境，开灯时间19:00，关灯时间07:00，温度控制在21±1°C。

居留者-入侵者模型：

居留者筛选：选择攻击性适中的Long-Evans大鼠作为居留者。

实验过程：实验分为两个阶段，总时长45分钟。第一阶段为躯体应激，持续不超过5分钟，将SD组大鼠（入侵者）放入居留者笼中，允许身体接触；第二阶段为心理应激，持续约55分钟，通过金属网格筛分隔两只大鼠，避免直接身体接触，但保持视觉、听觉和嗅觉的接触。实验每天上午9:30开始，持续约60分钟，实验前10分钟移除LE雌鼠。这一社会挫败刺激过程持续3周。

2. 小鼠SDS模型

实验动物：雄性C57BL/6小鼠，7-8周龄，体重20-30g；雄性、雌性CD1小鼠，40-42周龄，体重120-150g。

实验环境：环境温度24-27℃，光照周期12小时（07:00-19:00），自由获取食物和水。

实验过程：

攻击鼠选择：CD-1雄性小鼠作为攻击鼠（宿主），C57BL/6J作为实验鼠（入侵者）。

社会挫败刺激：分为两个阶段。第一阶段是5-10分钟的身体攻击，实验鼠C57BL/6J进入CD-1的领地，被连续攻击；第二阶段为24小时的感官接触，通过铁丝网分隔两鼠，使其可以相互看到、听到和嗅到，但不能直接接触。每天重复此过程，连续10天，每天使用不同的CD1雄性小鼠作为攻击鼠。

3. 雌性小鼠CSDS模型

实验动物：雌性C57BL/6J小鼠，雄性CD1小鼠。

实验过程：利用雄鼠尿液中的气味和信息素增加其对雌性入侵者的攻击行为。将雄鼠尿液应用于雌性小鼠尾巴根部及会阴处，诱导CD1雄鼠反复攻击雌性C57BL/6J小鼠，每次5-10分钟，持续10天。

二、行为学评价方法

1. 基线测试

在实验开始前，进行糖水偏好测试（SPT）、体重测量（BW）和自发活动测试（LAT），以建立基线数据。

2. 体重测量

建模完成后，再次测量实验动物的体重，以评估社交挫败应激对体重的影响。

3. 糖水偏好测试（SPT）

测试目的：评估快感缺失状况。

测试方法：在测试前，将C57小鼠的笼子左边配置一瓶1%蔗糖水，右边配置一瓶纯水，自由饮食饮水两天，期间每12小时交换糖水瓶和纯水瓶的位置，以防止位置偏好。禁食禁水24小时后，再将每笼随机位置放回两瓶水，让C57小鼠自由饮用2小时，然后测量剩余溶液体积。计算糖水消耗体积A和纯水消耗体积B，得出糖水偏好率=蔗糖摄入量/总液体摄入量。

4. 强迫游泳测试（FST）

测试目的：评估行为绝望程度。

测试方法：使用内径为25厘米、水深为45厘米的游泳桶。将大鼠置于水中游泳6分钟，记录最后4分钟内的不动时间。不动时间越长，表明行为绝望程度越高。

5. 旷场测试（OFT）

测试目的：评估活动水平和焦虑行为。

测试方法：在5分钟内测量大鼠的总运动距离和中央区域活动时间。中央区域活动时间越少，表明焦虑行为越明显。

6. 高架十字迷宫测试（EPM）

测试目的：评估焦虑行为。

测试方法：通过测量大鼠进入开放臂与封闭臂的时间比来评估其行为。进入开放臂时间越长，表明焦虑程度越低。

7. 社会接触行为实验

测试目的：评估社交能力。

测试方法：实验分为两个阶段。第一阶段（target absent），不放入陌生鼠，记录小鼠进入接触区的时间A；第二阶段（target present），在铁丝笼中放入陌生鼠，记录小鼠进入接触区的时间B。计算B与A的比值，比值越小表示抑郁样行为越明显。

8. 社会交往测试（SIT）

测试目的：评估社会交往能力。

测试方法：旷场分为接触区和角落区。第一阶段（target absent），将空金属笼子放置在接触区，记录C57BL/6J小鼠在接触区的持续时间；第二阶段（target present），在接触区中放置陌生CD-1攻击鼠，记录C57BL/6J小鼠在接触区的持续时间。计算社会交往率（SIR）=有攻击鼠存在时C57BL/6J小鼠在接触区持续时间/无攻击鼠存在时C57BL/6J小鼠在接触区持续时间。SIR≥1表明小鼠是抵抗鼠，对此应激不敏感；SIR<1表明小鼠是易感小鼠，即为造模成功小鼠。

三、总结与讨论

SDS模型通过模拟社交挫败应激来诱导动物的抑郁样行为，具有实验周期短、稳定性和可重复性高的优点。通过一系列行为学评价方法，可以全面评估实验动物的抑郁症状，包括快感缺失、行为绝望、活动水平降低、焦虑行为增加以及社交能力下降等。

在SDS模型中，社会互动比（SIR）是一个重要的评价指标，它可以根据动物的社交行为将其分类为敏感型和抵抗型。这种分类方法有助于减少个体间差异对整体行为学评估的影响，提高实验的准确性和可靠性。

此外，SDS模型还可以用于筛选抗抑郁药物和评估潜在治疗药物的效果。在药物干预实验中，可以在建模后进行连续给药，以避免建模过程中药物干预引起的额外生理刺激对实验结果的影响。

需要注意的是，社交挫败应激对实验动物的影响可能持续较长时间，因此在实验设计和实施过程中应充分考虑这一点，确保实验结果的准确性和可靠性。同时，研究者还应关注实验动物的福利和伦理问题，确保实验过程符合相关标准和规定。