方法文章

一种诱导大鼠抑郁样行为的新方法

DOI:

10.3791/57137

2018年2月22日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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本方案描述了一种新模型,即健康大鼠通过接触慢性不可预测应激(CUS)大鼠,可在一定时间内通过传染方式产生抑郁样行为。

摘要

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传染性抑郁是一种尚未被充分认识的现象,其原因在于该领域相关研究资料尚不充分。目前,尚无现成的研究模式可用于探讨传染性抑郁的作用机制、预防、控制及治疗方法。因此,本研究的目的是建立首个传染性抑郁的动物模型。

健康的 rats 在接触抑郁的 rats 后可能会表现出抑郁行为。根据本方案所述,通过在5周内对 rats 施加多种慢性不可预测性应激(CUS)处理,可诱导其产生抑郁。蔗糖偏好实验的成功结果证实了 rats 抑郁状态的形成。随后,将经历 CUS 处理的 rats 与来自传染组的未受干预 rats 同笼饲养(每笼2只抑郁 rats 配1只未受干预 rats),持续额外5周。由经历 CUS 的 rats 与未受干预 rats 共同组成了30个社交群体。

本研究提出的动物抑郁传染方案主要包含将经历慢性不可预知性应激(CUS)的大鼠与健康大鼠同笼饲养5周。为验证该方法的有效性,需进行一系列测试:首先在诱导大鼠产生抑郁状态后进行蔗糖偏好测试,随后在共居期结束时再次进行蔗糖偏好测试,并同时开展旷场实验和强迫游泳实验。整个实验过程中,每只大鼠均被标记编号,并在每次测试后均被放回原笼具中。

该方法存在一些局限性,例如在蔗糖偏好实验中,实验组与对照组之间记录到的差异较弱,以及强迫游泳实验具有不可逆的创伤性结果。在将来应用该方案之前,这些因素可能需要考虑其适用性。尽管如此,在实验结束后, naïve 大鼠在与接受慢性不可预知性应激(CUS)处理的大鼠同笼饲养5周后,出现了传染性抑郁现象。

引言

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近期进行的研究表明,精神疾病可能通过传染方式轻易传播给健康个体1。这种情况被称为社会传染,通过情绪、态度或行为进行传播。只需一名抑郁个体与一个或多个健康个体互动,即可促进情绪的共享。因此,社会关系对情绪状态具有重要作用,它通过模仿和"情绪传染"机制,决定了情绪在个体之间的传递。传染效应所需的时间长短不一2,这不可避免地取决于情绪的强度以及接受者自身的抵抗能力。

情绪传染的显著后果使得过去的研究主要集中在负面方面。负面效应的结果导致传染性抑郁受到极大关注,研究表明,传染性抑郁会增加抑郁症患者的家庭成员和朋友表现出抑郁行为的可能性3,4,5,6

治疗抑郁症既有个人层面的意义,也有经济层面的重要性。抑郁症常导致病态发生,其在美国的终生发病率介于13.3%至17.1%之间7。世界卫生组织的数据显示,抑郁症在全球疾病负担中位列第四,影响所有性别、年龄和社会背景的人群,可显著损害健康状况,影响人际交往能力

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方案

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以下实验程序遵循《赫尔辛基宣言》和《东京宣言》以及欧洲共同体实验动物使用指南。实验还获得了内盖夫本-古里安大学动物护理委员会的批准。

1. 实验操作前大鼠的准备

注意:实验操作中应选择无明显病理特征的雄性Sprague-Dawley大鼠,每只体重在300至350克之间。

  1. 每笼饲养三只大鼠,自由摄食和饮水 随意摄取 并给予至少两周的适应时间,交替接受12小时光照和12小时黑暗。
  2. 实验开始前,使用为期3天的测试评估所有大鼠是否存在类似抑郁的行为 蔗糖偏好测试(参见步骤4)。
  3. 排除表现出抑郁样行为的大鼠,以及与这些大鼠同笼饲养的大鼠,以避免在实验开始前抑郁状态可能传播给未受影响的大鼠;首先剔除经检测呈抑郁阳性的大鼠,随后剔除与抑郁大鼠同笼饲养的大鼠。
  4. 如有必要,可随机剔除部分大鼠,最终为抑郁实验组保留60只大鼠,共情传染组30只大鼠,对照组30只大鼠。
  5. 在整个实验过程中,使用编号贴纸标记大鼠。实验期间暂时将大鼠转移至单个笼具中(在CUS、蔗糖偏好和开放场地实验中,置于同一房间及黑暗周期条件下;在强迫游泳实验及其中一项应激刺激(参见2.1.7)中,置于不同房间及黑暗周期条件下),实验结束后将其归还至原始的群体饲养环境。

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结果

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蔗糖偏好实验:在将大鼠暴露于5周的慢性不可预知应激(CUS)以诱导抑郁状态后,再将健康大鼠与经历CUS的大鼠共同饲养5周。实验结束时,这两组大鼠均表现出类似抑郁的行为(图2)。该行为的证据体现在抑郁大鼠在经历CUS后对蔗糖的偏好显著降低(65 ± 2.8%,p < 0.001,图2),相较于对照组的30只大鼠(101 ± 7%,图2)。在10周后,60只经历CUS的大鼠相较于对照组30只大鼠(95 ± 3.4%,图2)表现出统计学上显著的变化(72 ± 3.3%,p < 0.001,图2);同样,与经历CUS的大鼠共同饲养5周后的30只抑郁传染大鼠也表现出显著降低的蔗糖偏好(76 ± 4.7%,p < 0.001,图2)。

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讨论

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根据本实验方案的应用结果,健康的实验大鼠与抑郁大鼠长期共同饲养后,会受到抑郁大鼠的负面影响,这与人类的情况相似。共同饲养五周后,原本健康的大鼠受到已抑郁同伴的影响而出现抑郁样行为,首次建立了一个明确的动物抑郁传染模型。此前一项针对猪的研究也提示抑郁猪与健康猪之间存在情绪状态的共享25

通过应用慢性不可预知性应激(CUS)可诱导大鼠产生抑郁。该方法能够体现日常社会环境应激源的常见特征。文献资料显示,CUS是动物抑郁诱导中使用最广泛的方法。采用该方法获得的结果与临床症状及类抑郁行为具有高度相似性。若在大鼠上正确实施,大鼠可表现出所有已知的抑郁症状26。该方法在大鼠上能够诱发全部类抑郁行为,证明了CUS作为一种抑郁诱导方法具有高度的可预测性和构效效度2728。CUS方法同样被用作动物抑郁模型,用于分析抑郁病理生理过程中的细胞与分子机制,以及研究抗抑郁药物的作用机制

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披露

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作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

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作者衷心感谢索罗卡医疗中心泌尿科住院医师 R. Bilyar 博士在实验操作及视频分析方面提供的帮助。同时感谢动物资源单元负责人希拉·奥夫迪亚(Shira Ovadia)给予的支持。特别感谢 A. Alir 以及索罗卡医疗中心重症监护病房全体工作人员所提供的支持与有益的讨论。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
大鼠笼具Techniplast2000P啮齿类动物常规饲养笼具。本实验全程用于饲养大鼠
--实验各阶段使用的普通自来水
普瑞纳饲料Purina5001提供给大鼠、小鼠和仓鼠的啮齿类动物实验室饲料,是一种生命周期营养饲料,已在生物医学研究中使用超过50年。本实验中大鼠可自由取食
水瓶TechniplastACBT0262SU150 ml 水瓶,分别装有 100 ml 水和 100 ml 1%(w/v)蔗糖溶液
黑色无光泽有机玻璃箱--(120 cm × 60 cm × 60 cm),分为中央区域(占25%)和周围边缘区域
视频摄像机Canon-用于开放场实验中高清记录大鼠行为的数码摄像机
酒精药房-将99%药用酒精稀释至5%,用于在每只大鼠测试前清洁开放场实验箱
玻璃圆柱--高100 cm、直径40 cm、深40 cm的圆柱形容器,用于进行强迫游泳实验
纸巾药房-干燥纸巾,用于将大鼠从水中取出后擦干体表
记号笔--常用的粗头记号笔,用于标记大鼠

参考文献

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hill, A. L., Rand, D. G., Nowak, M. A., Christakis, N. A. Emotions as infectious diseases in a large social network: the SISa model. Proc Biol Sci R Soc. 277 (1701), 3827-3835 (2010).
  2. Fowler, J. H., Christakis, N. A. Dynam....

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