2013年6月10日
本文描述了使用慢性同域入侵者社会应激作为一种符合动物行为学的范式,以模拟哺乳期啮齿类动物的产后抑郁和焦虑。
以下实验的总体目标是建立一种具有生态学意义的啮齿类动物模型,用于研究产后情绪障碍。首先,让幼鼠经历一段时间的母鼠分离。随后将幼鼠放回原笼,记录母鼠的照料行为以诱发社会应激。
引入一只新的雄性入侵者。记录母性攻击行为30分钟或更长时间,以诱导慢性社会应激。我们的结果表明,慢性社会应激是一种有效且可靠的抑制母性照料行为的范式。
与现有的应激诱导抑郁模型(如反复束缚、社会挫败或慢性轻度应激范式)相比,该技术的另一优势在于,这些模型通常采用随机组合的多种应激源,可能引入显著的实验操作或生理干扰因素,而社会应激则不会。采用慢性社会应激范式可能有助于发现更有效的预防措施和治疗方法,以应对母亲及其后代的情绪障碍。实验所用成年雌性小鼠为本实验室自行繁育,所有行为测试均在动物的饲养笼内进行,且在整个研究过程中始终位于同一房间内。
在妊娠第20或21天,将由透明有机玻璃制成的1英寸高笼内隔板放入动物饲养笼中。这些隔板将笼子分隔成四个象限,以防止幼仔在实验过程中爬回母鼠身边。在分娩当天,确认所有母鼠均表现出典型的母性行为。
通过直接观察幼崽回收、理毛、哺乳以及自我理毛行为。本研究中使用的入侵雄性小鼠体型较小或与实验对象体型相似。Sprague Dawley 小鼠的雄性和雌性个体不会被同一只雄性重复呈现。
使用与雌鼠体型相近的雄鼠有助于防止攻击行为和食仔现象。在笼子附近安装摄像机,以便在实验过程中记录动物行为。开始时,将仔鼠从母鼠身边取出,分别称量雄性和雌性仔鼠的体重,然后将其放入清洁的暂养笼中静置60分钟。
在完成60分钟的分离后,再次称量幼鼠的体重。在将幼鼠放回其原笼之前,开始视频记录,以确保完整捕捉所有幼鼠回收行为。将幼鼠尽可能均匀地分布在笼子的三个非测试象限中。
在此重新引入后,记录母鼠的育幼行为30分钟。育幼行为通常包括将幼崽带回巢穴、筑巢行为、对幼崽或自身的理毛行为,以及哺乳。当母鼠与幼崽累计互动达到120分钟时,再次称量幼崽体重,以确定乳汁摄入量。
在连续两小时的时间段内,在哺乳期结束后的行为测试日,每窝幼仔中将有一只被实施安乐死。为了从胃中提取乳汁样本,我们将幼仔送回母鼠身边。称重后,在开始视频记录的情况下,将一只体型较小或体型相似的陌生雄性入侵者引入笼中,持续30分钟,以检测母性攻击行为。
母体攻击行为通常包括母鼠对入侵雄鼠的攻击、撕咬、踢打或将其按住。对于对照组动物,在产后第2、9和16天,雄鼠在母体攻击行为录像记录30分钟后即被移除;而对于慢性社会应激组动物,雄鼠每天与母鼠共处60分钟。在产后第2天至第16天共15天的实验期间,于第2、9和16天的前30分钟进行录像记录,方法与对照组相同。在测试的第2、9和16天,于下午3:00将装有0.02%糖精溶液的瓶子交替放置于母鼠饲养笼的右侧或左侧。
随后对瓶子进行称重,以确定糖精偏好。幼鼠在第23天断奶,母鼠被实施安乐死以获取样品用于进一步分析。经历慢性社会应激的成年雌性子代母鼠之后会生产自己的幼鼠。
为进一步研究,使用 odd log 行为分析软件对研究期间记录的母性行为进行评分。所有母性攻击行为视频均需对母性攻击和母性照料行为进行评分。该程序可生成一个包含以5秒为时间间隔的带时间戳的完整数据文件,以及一个汇总表格,其中列出了在30分钟录像期间所选行为的总发生频率和持续时间。
在15天内,每天将哺乳期母鼠暴露于一只雄性入侵鼠中一小时,由此引发的慢性社会应激导致幼鼠理毛时间及总体母性照料行为持续减少。在哺乳第9天至第16天期间,母鼠自身理毛行为增加,表明其焦虑和攻击性行为上升。相应地,与对照组相比,幼鼠在哺乳第9天和第16天的乳汁摄入量减少,且在这两天幼鼠的生长均显著受到抑制。
社会应激还降低了幼崽对糖精的偏好,这是成年雌性动物通过测试哺乳量来评估快感缺失的一个指标。经历社会应激的母鼠所产的子代在哺乳期第2天和第16天的糖精偏好均降低,早期生命阶段经历慢性社会应激的F1代母鼠也表现出更低的糖精偏好。在哺乳期第2天和第16天,早期生命应激F1代母鼠的视上核中催产素mRNA表达受到抑制,室旁核中也观察到类似效应。
在建立慢性社会应激方案时,重要的是尽量减少额外应激源的暴露,例如带幼仔的母鼠在运输过程中受到的干扰、过度的人为干扰、脏污的笼具,以及其他有害的声学或工厂刺激。稳定的饲养环境和一致的动物饲养管理将获得最为一致的数据。按照本方案,可在多个时间点采集多种组织样本,以研究慢性社会应激对其他器官系统的影响。
此外,可以在多个生活史阶段施加社会应激源,以研究个体对应激诱导疾病的易感性与适应力。
本文描述了使用慢性同域入侵者社会应激作为一种符合动物行为学的范式,以建立哺乳期啮齿类动物产后抑郁和焦虑的模型。该研究旨在创建一种可靠的啮齿类动物模型,用于探究产后情绪障碍。
在哺乳期啮齿类动物中建立产后抑郁模型,弥补了临床前研究中的一个关键空白,因为大多数应激模型均基于雄性动物构建,缺乏对母体心理健康的转化研究价值。该慢性社会应激范式能够捕捉到母体及其子代在行为、生理和神经内分泌方面符合动物行为学特征的改变,从而实现对治疗靶点的机制性风险评估。该模型通过提供一个具有疾病相关性的实验体系,对母体照料障碍和生命早期应激编程具有预测价值,可用于中枢神经系统活性化合物的靶点验证和检测方法开发。
该方法适用于从靶点假设验证到临床前确证的整个发现过程,为评估具有母体及子代意义的中枢神经系统调节剂提供了一个可重复的平台。