本文介绍了一种由社会隔离（SI）诱导的焦虑小鼠模型，该模型利用野生型C56BL/6J小鼠，在最少操作干预且无创的情况下诱导应激和类似焦虑的行为。该模型反映了现代社会生活中社会隔离的模式，是研究焦虑及相关疾病的理想模型。
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摘要
摘要
焦虑症是美国（US）致残的主要原因之一。目前的治疗方法并不总是有效，且不到50%的患者能够实现完全缓解。开发新型抗焦虑药物的关键步骤之一是建立并利用动物模型（如小鼠）来研究病理变化，并测试药物靶点、疗效和安全性。现有方法包括基因操作、长期给予诱导焦虑的分子或施加环境应激。然而，这些方法可能无法真实反映日常生活中所诱发的焦虑状态。本方案描述了一种新型焦虑模型，可模拟现代生活中有意或无意的社交隔离模式。该社交隔离诱导的焦虑模型最大限度地减少了外界干扰和侵入性操作，采用野生型C57BL/6小鼠。在本方案中，6至8周龄的小鼠（雄性和雌性）被单独饲养在不透明笼子中，以视觉屏蔽外部环境（例如邻近小鼠），持续4周。不提供任何环境丰富化物品（如玩具），垫料减少50%，任何药物处理均以琼脂形式给予，并尽量减少对小鼠的暴露和操作。采用本方案建立的社交隔离小鼠表现出更显著的类焦虑行为和攻击性， 以及认知能力下降。
引言
焦虑症是美国（US）最大类且负担最重的精神疾病，其相关年度费用超过420亿美元1,2,3。近年来，焦虑和压力使自杀及自杀意念的发生率上升了16%以上4。患有慢性疾病的患者尤其容易受到心理痛苦或认知功能下降等非预期继发效应的影响5。目前治疗焦虑的方法包括心理治疗、药物治疗，或两者联合使用6。然而，尽管存在这一危机，接受治疗的患者中仍有不到50%能够实现完全缓解6,7。苯二氮䓬类药物（BZs）和选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）等抗焦虑药物存在显著缺陷，或几乎不产生即时疗效8。此外，目前正处于研发阶段的新型抗焦虑药物相对匮乏，药物开发过程的成本高昂且耗时漫长，进一步加剧了这一挑战9,10。
药物开发过程中的一个关键步骤是建立并利用动物模型（如小鼠），以研究病理变化并测....
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方案
所有动物实验均按照南加州大学（USC）机构动物照护与使用委员会（IACUC）批准的方案进行，所有方法均遵循相关指南、法规和建议。
1. 动物
- 获得相关动物护理委员会对研究的批准。
- 将动物饲养室设置为12小时明暗循环，温度和湿度分别控制在24 ± 2 °C 和50%-60%范围内。
- 获取6-8周龄的雄性和/或雌性野生型C57BL/6小鼠。按性别分层后，将小鼠随机分配至以下任一组：1）群体饲养并给予溶剂处理；2）群体饲养并给予药物处理；3）社会隔离并给予溶剂处理；或4）社会隔离并给予药物处理。每组每性别至少包含四只小鼠（理想情况下每组六只小鼠）。
- 小鼠到达后，应在动物饲养室中适应至少24小时。小鼠到达时应为单只饲养状态。
2. 笼具设置
- 对于社会隔离动物，取一个标准小鼠笼（75 in2 底面积），加入一半量的垫料，并提供一块 1 in2 的棉布（或等效材料）用于筑巢。
- 用不透明的黑色塑料袋（或等效材料）包裹笼子的外壁，并用胶带固定。确保小鼠无法看到外部环境或周围动物。
- 笼子的顶部和底部保持不包裹，除非小鼠能通过这些部位看到邻近动物。
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结果
所有代表性结果和图示均改编自我们近期的发表文章22,23。为评估社交隔离对焦虑和探索行为的影响，在为期4周的社交隔离期结束后的24小时，进行了高架十字迷宫（EPM）和旷场（OF）实验。与对照组相比，社交隔离小鼠在开放臂中停留的时间显著更短（1.28 ± 0.17 min 对照组为 2.31 ± 0.27 min），而在封闭臂中停留的时间显著更长（3.31 ± 0.27 min 对照组为 2.24 ± 0.31 min）（图1）。同样，在旷场实验中，社交隔离小鼠的移动距离更短（2,176 ± 146 cm 对照组为 2,765 ± 161 cm），站立次数更少（28.25 ± 2.07 对照组为 46.63 ± 1.52），在角落停留的时间更长（73.00 ± 4.31 s 对照组为 28.25 ± 2.07 s），在中央区域停留的时间更短（7.63 ± 0.86 s 对照组为 19.63 ± 0.71 s），表明其焦虑样行为增强（
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讨论
实验方案中的关键步骤包括正确设置社交隔离笼具（即使用不透明袋包裹并减少垫料量），以及在整个隔离期间尽量减少对小鼠的抓取和干扰, 并确保小鼠完全摄取和消耗含药物的琼脂。必须将动物房或饲养环境的温度和湿度维持在恒定水平，并尽量减少外界干扰。应尽最大努力减少这些混杂因素，包括但不限于噪音干扰（如交谈声、设备噪音等）、过度操作，以及在明暗循环的光照阶段对动物造成干扰。在隔离期间更换笼具、补充食物和/或水、给予处理及其他所有操作所需的时间也应尽可能缩短。尽管较为罕见，但我们过去曾观察到群养雄性小鼠之间发生争斗。因此，对于群养小鼠（对照组或其他情况），需进行仔细观察，以确保小鼠之间无冲突，否则可能成为焦虑或应激的另一混杂因素。若确实发生争斗，应将疑似攻击者与另一只群养小鼠调换，并继续观察。如果该攻击者持续引发冲突，建议将其以及因该攻击者而受伤的小鼠均排除出研究。
本方案建议进行为期4周的隔离，但该时间可适当延长。我们实施过的最长社交隔离时间为8周，此外还采用过重复社交隔离（隔离、合笼饲养、再次隔离）作为累积性焦虑/应激的动物模型。这些隔离周期的具体时间和持续时长可根据实验需求.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
本工作由美国国立卫生研究院基金 AA17991（资助 J.L.）、Carefree 生物技术基金会（资助 J.L.）、南加州大学（USC）、南加州大学研究生院旅行/研究奖（资助 S.W.）、沙特阿拉伯文化使团奖学金（资助 A.A.O.）以及美国陆军卫生专业人员奖学金项目（资助 A.S.S.）提供资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 黑色塑料袋 | Office Depot | 791932 | 24" x 32" |
| 高架十字迷宫 | SD Instruments | NA | 黑色 |
| 旷场实验箱 | SD Instruments | NA | 白色 |
| 选择性琼脂 | Invitrogen | 30391-023 | |
| 方形棉质筑巢材料（巢垫） | Ancare Corporation | NC9365966 | 将一块 2" 见方的材料分成 4 份，为隔离组制备出 1" 见方的小块 |
| 蔗糖 | Sigma | S1888-1KG | |
| 称量舟 | Sigma | HS1420A | 小型、白色正方形聚苯乙烯材质 |
参考文献
- Craske, M. G., et al. Anxiety disorders. Nature Reviews Disease Primers. 3 (1), 17024(2017).
- Kasper, S., den Boer, J., Ad Sitsen, J. Handbook of Depression and Anxiety: A Biological Approach. , Marcel Dekker Inc. New York. (2003).
- Konnopka, A., König, H.
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重印与许可
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