抑郁症的动物模型——慢性绝望模型（CDM）

摘要

抑郁的慢性绝望小鼠模型（CDM）包括重复的强迫游泳实验以及另一个延迟的游泳阶段作为检测指标。该模型适用于诱导一种至少持续4周的稳定慢性抑郁样状态，可用于评估亚慢性及急性治疗干预的效果。

摘要

重度抑郁症是最常见的精神疾病之一，给个体带来巨大的痛苦，并造成沉重的社会经济负担。尽管其重要性日益凸显，目前的药物治疗手段仍然有限，迫切需要开发新的治疗方法。在寻找潜在新药的过程中，一个关键因素是在合适的动物模型中评估其抗抑郁效力。经典的Porsolt强迫游泳实验已用于此目的数十年，用以诱导并评估类似抑郁的状态。该方法包括两次短暂的强迫游泳：第一次用于诱导抑郁状态，第二次在次日进行，以评估两次游泳之间给予药物的抗抑郁效果。这一模型可能适合作为潜在抗抑郁药物的筛选工具，但忽略了多种抗抑郁药物起效延迟的特点。最近建立的慢性抑郁模型（CDM）是对经典实验方法的改进，具有显著差异。小鼠需连续5天进行强迫游泳，其理论基础是人类抑郁症通常由慢性应激而非急性应激诱发。在随后数天（1至3周）的静息期中，动物会发展出持续的行为绝望状态。标准的检测方法是在一次延迟进行的游泳测试中测量不动时间，但也提出了多种替代方法，以更全面地评估动物的情绪状态。可采用多种分析工具，针对行为学、分子水平及电生理学变化进行研究。该抑郁表型至少可持续4周，为快速及亚慢性抗抑郁治疗策略提供了足够的时间窗口。此外，该方法还可用于研究类似抑郁状态发展过程中的各种改变。因此，CDM是一种有助于深入理解抑郁症机制并推动新型治疗干预手段开发的有力工具。

引言

情感性障碍（如重度抑郁障碍）是最常见且最具挑战性的精神疾病之一，常伴随严重的个体痛苦¹自杀风险的增加²，并造成显著的社会经济负担³ 对社会而言，尽管抑郁症影响重大，但治疗选择有限，且由于过去几十年精神药理学领域的创新危机，迫切需要开发新的抗抑郁干预手段。为了理解抑郁症的病理生理机制并测试潜在的新药，亟需合理且有效的动物模型。⁴近半个世纪以来，经典的强迫游泳实验（FST），最初由Porsolt描述⁵，用于筛选潜在的新型抗抑郁药物。该实验包括第1天进行5-15分钟的强迫游泳，随后给予一次药物处理，并在次日通过另一轮游泳实验评估小鼠在水中静止不动的时间比例。静止不动时间被认为反映了自然逃避行为的缺失，并被认为与小鼠抑郁样状态的程度相关⁵.

经典的强迫游泳实验（FST）受到了广泛批评，不仅在科学界^6,7,8，也在公共媒体中受到质疑⁸。围绕FST的大多数争议源于经典范式中....

方案

所有实验均遵循欧洲指南（EU 2010/63）和德国动物保护法（TierSchG），并符合FELASA（www.felasa.eu/guidelines.php）以及国家动物福利机构GV-SOLAS（www.gv-solas.de/index.html）关于实验动物护理和使用的指南。实验已获得弗赖堡大学动物福利委员会和斯特拉斯堡动物实验伦理委员会（CREMEAS，CEEA35）以及当地主管部门的批准。实验中使用了10至14周龄（出生后70至98天，PND）的C57Bl6N野生型小鼠，雌雄均有，用于标明为野生型（WT）的实验。作为应激耐受品系，采用了在前脑神经元CaMKII启动子驱动下腺苷A₁受体表达增强的转基因小鼠品系^9,15。实验结束后，小鼠通过颈椎脱位法处死。

1. 准备

1. 获取动物实验许可证，并制定详尽的实验计划。
2. 动物到达：动物到达后，在动物实验设施中进行饲养以开展慢性抑郁模型（CDM）实验。若动物购自外部供应商，应至少给予2周时间以适应新环境。
3. 饲养条件：饲养动物时，确保笼内动物数量未达最大容纳量，以避免额外应激。必须保证饲养条件符合国际小鼠饲养建议（更多信息参见²²），并始终持续维持这些条件。
   注：最重要....

结果

在CDM诱导阶段的首次游泳实验中，小鼠通常表现出约190秒至230秒的平均静止时间，该时间随着后续每次游泳实验的进行而持续增加（图1A）。这种增长在前3天尤为明显，并在最后2-3天趋于平台期。第5天测得的静止时间可稳定维持长达4周，表明行为绝望状态已趋于稳定。可通过在诱导阶段的最后一天与测试日之间对动物施加干预，评估该干预措施的抗抑郁效果。需注意的是，游泳实验中静止时间的绝对评分具有较大主观性，依赖于实验人员、动物年龄、性别以及所使用的小鼠品系。然而，不同实验之间静止时间的相对变化较为稳定，评分者间的差异较小。

在图1中展示了若干代表性处理方式。丙咪嗪、睡眠剥夺和氯胺酮均显著减少了不动时间，而睡眠剥夺后伴随恢复性睡眠则未显示出抑郁样表型的显著改变。这些结果与所用处理方法具有抗抑郁效应相一致，并且与在人类患者中观察到的效果相似。实验处理.......

讨论

CDM 模型是评估新型干预措施抗抑郁效力的一种相关且成熟的模型，为开展分子或电生理实验以阐明抑郁症病理生理机制提供了更宽的时间窗口。当与其他评估抑郁样状态的方法联合使用时，CDM 模型具有较高的表观效度和构念效度。该模型结合了亚慢性应激与获得性无助诱导方式，可产生持久的抑郁样状态。该模型对单次给予经典抗抑郁药物不敏感，但对亚慢性给药有反应，因而更贴近人类临床情况。在为期4周的时间窗口内，多种不同的抗抑郁干预措施均显示出疗效，包括不同类别的抗抑郁药物、非侵入性脑刺激、睡眠剥夺以及快速起效的抗抑郁药物。^9,10,11此外，在诱导阶段测量不动时间可用于评估转基因动物或在诱导阶段前经处理小鼠的应激复原力或易感性。总体而言，慢性抑郁模型（CDM）在成本、耗时、标准化及实验室间可重复性方面均具有经济优势。尽管该操作看似相对简单——"将一只小鼠放入盛水的容器中，10分钟后取出"要获得合理且稳定的结果，必须牢记几个关键要点。大多数问题源于制备或分析过程.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
烧杯，2000 mL	Kimble Kimax	14000-2000	任何容器 >2000 毫升，直径 24–26 厘米 可行
数字温度计	Hanna Instruments	846-4708	任何可用的数字温度计
200 克电子天平 Dipse	DIPSE	tp200	任何可用的电子天平
联想 ThinkCentre V50a-24IMB AiO 11FJ00DVGE - 60,5 厘米	联想	A 908278	任何标准的个人计算机均可
罗技 PTZ Pro	罗技	1000005246	尽可能高的分辨率相机
秒表 ROTILABO	卡尔·罗斯	L423.1	任何可用的秒表
Timer ROTILABO	卡尔·罗斯	A802.1	任何可用的计时器