慢性间歇性乙醇蒸气暴露联合双瓶选择法模拟酒精使用障碍

摘要

本文介绍了一种用于研究酒精使用障碍的小鼠2BC/CIE酒精依赖模型的实验方案。

摘要

酒精使用障碍（alcohol use disorder, AUD）是一种与酒精相关的慢性疾病，通常表现为无法控制的饮酒行为以及对酒精的过度关注。AUD 研究的一个关键环节是采用具有转化相关性的临床前模型。在过去的几十年中，已有多种动物模型被用于 AUD 的研究。其中一种重要的 AUD 模型是慢性间歇性乙醇蒸气暴露（chronic intermittent ethanol vapor exposure, CIE）模型，该模型通过反复的乙醇暴露周期，是诱导啮齿类动物产生酒精依赖的一种成熟方法。 通过 吸入。为在小鼠中建立酒精使用障碍（AUD）模型，将慢性间歇性乙醇暴露（CIE）与自愿性的双瓶选择（2BC）饮酒实验相结合，以测量酒精摄入量的逐步增加。2BC/CIE 实验程序包括交替进行的 2BC 饮酒周和 CIE 暴露周，重复循环直至实现酒精摄入量的显著上升。本研究详细阐述了 2BC/CIE 实验的操作步骤，包括 CIE 蒸汽舱的每日使用方法，并以 C57BL/6J 小鼠为例，展示了采用该方法所获得的酒精摄入量上升结果。

引言

酒精使用障碍（AUD）是一种涉及长期过量饮酒的常见精神障碍，在全球范围内普遍存在。AUD 的症状包括反复出现的醉酒、戒断和渴求周期，其特征是持续饮酒而无视其对社会、职业和健康造成的后果^{1,2,3,4,5,6,7}。酒精使用障碍常与其他广泛性、持续性且具有功能损害的精神障碍共病⁸，例如注意缺陷多动障碍（ADHD）⁹、焦虑症¹⁰或抑郁症¹¹，仅在美国每年就导致约 88,000 人死亡²。过量或频繁饮酒会影响个人的工作状态和社会关系¹²，并可能增加暴力行为的发生风险¹³。在生理方面，急性酒精戒断可引起焦虑、激越、震颤、多汗、意识改变以及幻觉

方案

所有实验程序均经普渡大学动物护理与使用委员会批准。本研究使用了8周龄的C57BL/6J小鼠。CIE组包含5只小鼠（3雄2雌），Air组包含10只小鼠（5雄5雌）。动物购自商业来源（见材料表），在12小时光照-黑暗循环条件下群体饲养，并可自由获取食物。实验期间每周测量一次小鼠体重。

1. 通用实验设计

注意：双瓶选择（2BC）/慢性间歇性乙醇蒸气暴露（CIE）是一种用于研究乙醇依赖性的临床前小鼠模型⁵¹。

1. 在两周的双瓶选择（2BC）期间，从每日暗周期开始2小时后起，为小鼠提供一瓶乙醇（15% w/v）和一瓶水，每天可接触2小时（周一至周五）。
2. 最初，让小鼠至少进行2周的基线2BC饮酒，直至乙醇摄入量达到稳定水平。根据实验需求，基于平均基线乙醇摄入量，将小鼠分为两组（CIE组和空气对照组），或根据额外处理因素分为更多组。
3. 在完成基线2BC阶段后，将CIE组小鼠暴露于乙醇蒸气（CIE）中，连续4天（周一至周四），每天持续16小时暴露于蒸气，随后8小时无蒸气。为确保在整个暴露期间维持稳定且持续的血液乙醇浓度，同时给予吡唑（pyrazole）作为乙醇脱氢酶抑制剂，以防止乙醇快速代谢，从而维持系统内一致的乙醇水平。
   注意：为控制可能因环境舱本....

结果

在本项代表性研究中，报告了小鼠在2BC期间基线饮酒阶段以及慢性间歇性乙醇暴露（CIE，乙醇蒸汽暴露后）数周后的乙醇摄入量（g/kg）。简言之，如实验方案所述，在2BC阶段，小鼠可自由选择两个瓶子：一个装有水，另一个装有15%（w/v）乙醇。在确定基线摄入量后，将实验动物分为两组，平均分配至CIE组或空气对照组（Air组）。在为期3周的基线期，初始乙醇摄入量稳定在2.00 g/kg ± 0.21 g/kg（n = 15）（图1A、B）。

在分析所有饮酒周的数据时，双因素重复测量方差分析显示，慢性间歇性乙醇暴露（CIE）处理对乙醇摄入量具有显著影响，F_(13,78) = 7.471，p < 0.0001；饮酒周数的影响也显著，F_(6,78) = 14.07，p < 0.0001；此外，周数与处理之间存在显著的交互作用，F_(6,78) = 5.135，p = 0.0.......

讨论

酒精使用障碍是一种全球性的公共卫生问题，具有高发病率并对社会造成巨大经济负担⁵⁶。为了在临床前动物模型中研究酒精使用障碍（AUD），小鼠中常用的方法是双瓶选择-慢性间歇性乙醇暴露（2BC/CIE）^{20,34,43,44,51,57,58,59}。本文采用这一成熟的酒精依赖模型，展示了标准2BC/CIE研究中的代表性方法和结果。正如预期，与空气对照组以及小鼠自身先前的基线酒精摄入量相比，在经历数周CIE处理后，小鼠的酒精摄入量显著增加。按照本论文所述的实验方案，研究.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
500 个 Eppendorf 管	Eppendorf	L203896J
95% 乙醇	Decon 实验室	2816
Analox 仪器	Analox Instruments	Analox-AM1
动物体重秤	Kent Scientific	SCL-4000
回形夹	Office Depot	560394
C57BL/6J 小鼠	杰克逊实验室	000664
离心	Eppendorf	5418R
慢性间歇性烟雾暴露舱	拉霍亚酒精研究公司		定制材料
肝素/EDTA	Sagent Pharmaceuticals	TS/DRUGS/2/2015
小鼠垫料	床- o’科布斯	8B	填充至1/8" 深
小鼠饮水瓶			定制材料
吡唑	Sigma-Aldrich	bccc6397
Teklad 全球 18% 蛋白质（小鼠饲料）	Teklad 全球	Envigo 2018