方法文章

基于蒙药的 rats 慢性不可预测性轻度应激

DOI:

10.3791/65889

2023年10月27日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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本方案基于蒙医学理论,阐述了一种用于抑郁症的慢性不可预测性轻度应激(CUMS)模型,并提供了行为学测试的验证方法。

摘要

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抑郁症是一种常见的情感障碍,是全球致残的主要原因之一。目前药物治疗手段的局限性加剧了该疾病带来的重大健康负担。迫切需要更深入地理解抑郁症的潜在机制,因此具有转化潜力的临床前模型显得尤为宝贵。蒙医药作为传统医学的一个分支,认为疾病的发生与风、胆、痰三者的平衡密切相关。本研究介绍了一种在大鼠中建立慢性不可预测性轻度应激(CUMS)模型的实验方案。在此框架下,通过施加一系列变化的轻度应激刺激,诱导大鼠产生类似人类抑郁症的表型,模拟人类抑郁症的发病过程。本方案中采用的行为学检测包括蔗糖偏好实验(SPT),用于评估快感缺失——抑郁症的核心症状之一;开放旷场实验(OFT),用于测量焦虑水平;以及Morris水迷宫实验(MWM),用于评估空间学习与记忆能力。CUMS方法能够有效诱导快感缺失,并导致长期的行为功能缺陷。此外,该方案相较于其他用于诱发抑郁样行为的动物模型,更符合蒙医理论体系。该动物模型的建立及相关研究为未来蒙医药领域的创新性研究提供了坚实的基础。

引言

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重度抑郁症(MDD)是一种常见的精神疾病,全球范围内致残原因中排名第三,影响超过3亿人123。值得注意的是,据估计至少一半的患者未能获得充分治疗4。鉴于这一治疗缺口,动物模型成为研究抑郁症病因的关键工具。迄今为止,已有超过20种不同的抑郁症动物模型5。其中,由Paul Winer于1987年优化的慢性不可预见性轻度应激(CUMS)模型应用最为广泛6。CUMS模型基于以下假设:使啮齿类动物暴露于多种社会环境应激源中,会引发类似焦虑、紧张和抑郁的症状。该方法通过在数周内使动物经历各种轻度应激刺激,最终导致一系列行为改变,包括快感缺失和类抑郁行为78。这些变化伴随内分泌和神经递质谱的改变,例如5-HT水平降低910。这些结果与临床上MDD患者的观察结果高度相似,从而验证了该模型的有效性。CUMS模型尤其因其在抗抑郁药物评价中的有效性而受到重视,表现出高水平的表面效度、结构....

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方案

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实验方案已获得内蒙古医科大学动物实验伦理与护理委员会的批准(批准号:YKD202301172),并遵循美国国立卫生研究院关于动物护理与伦理的指南。本动物实验中心的许可证编号为NO.110324230102364187。实验所用24只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,均为8周龄(体重200 g ± 20 g),购入后饲养于温度为22°C ± 2°C、相对湿度为55% ± 15%的受控环境中。大鼠饲以标准啮齿类动物维持饲料,饮用纯净水,垫料使用玉米芯。实验前,大鼠在12小时光照/12小时黑暗循环条件下适应环境1周。

1. CUMS 大鼠模型的建立

  1. 分组
    1. 将24只大鼠随机分为2组:对照组(CON),不进行隔离或应激处理;模型组(MOD)。每组各含12只大鼠。
    2. 将大鼠饲养于规格为55 cm × 40 cm × 20 cm的标准笼具中,每笼6只。在整个适应期中保持笼位分配不变,除非另有说明。
    3. 每个饲养笼内铺新鲜垫料,并每周更换两次。
    4. 进行为期1周的适应性饲养。除慢性不可预知性轻度应激(CUMS)处理期间外,允许大鼠自由摄食和饮水。环境条件保持恒定:温度22°C ± 2°C,湿度55% ± 15%,光照/黑暗周期为12 h/12 h(08:00至20:00),除非另有说明。
    5. 实验开始前,每日对大鼠进行抓取操作,使其适应研究人员接触,以减少实验....

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结果

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在CUMS诱导的大鼠抑郁模型中行为学测试的结果
为验证CUMS造模方法在诱导抑郁样行为方面的有效性,进行了操作验证。雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠根据步骤1.2.3所述,被随机分配至MOD组或CON组,持续4周。随后处死大鼠,完整分离其海马组织,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)28检测5-羟色胺(5-HT)水平,该神经递质与抑郁症的病理生理机制密切相关10

在CUMS诱导前,各测试组在开放场实验(OFT)评分、蔗糖偏好或莫里斯水迷宫(MWM)分析中均未观察到显著差异。

建立CUMS模型后,单因素方差分析(ANOVA)结果显示CUMS对大鼠焦虑行为具有显著影响。具体而言,在开放旷场实验(OFT)中,各组之间表现出显著差异。MOD组的垂直和水平得分均低于CON组(**P < 0.01;图1A、B.......

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讨论

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抑郁症是一种以情绪低落、快感缺乏和精力减退等症状为特征的精神障碍30。在抑郁症研究领域,建立可靠的动物模型对于推动治疗干预的发展至关重要。在众多动物模型中,CUMS模型因其高度的可靠性、有效性以及与人类抑郁症特征的高度一致性而尤为突出31。该模型非常适合模拟在多种环境下长期累积的低强度应激源所产生的综合效应。在本研究中,我们通过步骤1.2.3及表2中列出的多种应激源,建立了CUMS诱导的大鼠抑郁模型。该应激方案的多个方面对模型的成功至关重要。首先,所有MOD组的大鼠必须单独饲养,而CON组大鼠则无需如此。其次,CUMS应激方案应精心设计,以保持不可预测性。具体而言,每周应从九种可能的应激源中随机选择七种施加于大鼠。这些应激源的多样性和不可预测性是确保模型有效性的关键因素32,33。最后,应尽量减少同一应激源的重复使用,以防止大鼠产生适应性反应,从而影响实验结果的可靠性。此外,应激源的设置在整个.......

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披露

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作者声明无利益冲突。

致谢

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我们感谢中国内蒙古医科大学蒙古医学院提供的仪器设备和实验室条件。本研究得到了国家自然科学基金委员会(资助号:81760762)、中国内蒙古医科大学项目(资助号:YKD2022MS074)、中国内蒙古自治区高等教育科研项目(资助号:NJZY22661)以及内蒙古自治区中蒙医药重点实验室开放基金项目(资助号:MYX2023-K07)的经费支持。

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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
1.5 mL 离心管服务生物技术有限公司EP-150-M
1000 µL 移液管服务生物技术有限公司IC021198160223
10 µL型移液器吸头服务生物技术有限公司IC012395160823
10 µL型移液器吸头服务生物技术有限公司TP-10
1250 µL型移液器吸头服务生物技术有限公司TP-1250
2 mL 离心管服务生物技术有限公司EP-200-M
200 µL型移液器吸头服务生物技术有限公司TP-200
200 µL型移液器吸头服务生物技术有限公司IC021029160323
300 µL 多通道移液器服务生物技术有限公司IC091006161022
50 µL 移液器服务生物技术有限公司DS35110
自动洗板机rayto Life Sciences Co., LtdRT-3100
台式高速冷冻离心机dalong construction Co., LtdD3024R
电子天平梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司ME203E/02
电热鼓风干燥箱实验室实验仪器设备有限公司GEL-70
酶标检测仪BioTeK有限公司时期
高速组织研磨器服务生物技术有限公司KZ-<图片替代文本"公式 2" src="/files/ftp_upload/65889/65889eq02.jpg" 样式="margin: auto;"/>- F
水平冷冻柜Mellow Group Co., LtdBCD-318AT
实验室超纯水机济南艾肯环保科技有限公司  AK-RO-C2
莫里斯水迷宫视频轨迹分析系统 Tai Meng Tech Co., LtdWMT-200
大鼠5-HT ELISA试剂盒中国联科生物技术有限公司96T/48T
SPF级Sprague Dawley(SD)大鼠SPF(北京)生物技术有限公司 SCXK(京)2019-0010
Sprague Dawley大鼠中国北京生物科技有限公司 SCXK (京) 2019-0010
立式冷藏展示柜Xingx Group Co., LtdLSC-316C
视频追踪系统泰萌科技有限公司ZH-ZFT
涡旋混合器Servicebio technology Co., LtdMV-100

参考文献

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Alqurashi, G. K., et al. The impact of chronic unpredictable mild stress-induced depression on spatial, recognition and reference memory tasks in mice: Behavioral and histological study. Behav Sci. 12 (6), 166(2022).
  2. Yu, S., Wang, L., Jing, X., Wang, Y., An, C.

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