2018年2月22日
本方案描述了一种新模型,即健康大鼠通过接触慢性不可预测应激(CUS)大鼠,可在一定时间内通过传染方式产生抑郁样行为。
该模型的总体目标是在大鼠中建立抑郁传染模型。该方法有助于回答行为学领域的一些关键问题,例如传染性抑郁的作用机制、预防、控制及治疗方法。该技术的主要优势在于,它是一种建立传染性抑郁的全新模型。
该技术的应用前景涉及抑郁症的治疗,因为目前尚无可用于研究传染性抑郁症的现有模式。在实验操作中,选择无明显病理特征的雄性 Sprague Dawley 大鼠,每只体重介于 300 至 350 克之间。每笼饲养三只大鼠,自由获取食物和水。
在12小时光照和12小时黑暗的循环条件下,至少进行两周的适应期。在实验开始前,使用为期三天的蔗糖偏好实验检测所有大鼠是否存在类似抑郁的行为。具体操作为:在黑暗周期期间,将大鼠单独饲养于与集体饲养环境相同的房间内的独立笼具中。
每个笼子中放置一瓶 100 毫升的 1% 蔗糖溶液,持续 24 小时,以进行适应。24 小时后,移除瓶子,并使大鼠禁食禁水 12 小时。12 小时后,在每个笼子中放置两瓶液体,一瓶含有 100 毫升 1% 蔗糖溶液,另一瓶含有 100 毫升自来水,持续 4 小时。
四小时后,记录消耗的蔗糖溶液和水的体积(单位为毫升),并按所示方法计算对蔗糖的偏好程度。剔除抑郁测试呈阳性的大鼠,随后剔除与抑郁大鼠同笼饲养的大鼠。如有必要,随机排除其他额外的大鼠,以形成最终的分组。
使用编号贴纸标记大鼠。为诱导抑郁,对慢性不可预测应激暴露组中的60只大鼠施加以下七种应激因素中的任意两种。以随机顺序连续五周,每天白天使用一种应激因素,夜间使用另一种应激因素。
将大鼠按每笼6只(而非通常的3只)分组饲养18小时。将大鼠置于沿垂直轴倾斜45度的笼子中3小时。对大鼠进行18小时的食物剥夺。
将大鼠禁水18小时,并在1小时后向其展示空水瓶。在夜间周期内,将大鼠置于铺有湿润垫料的笼子中持续8小时。每周两次,在反向光-暗周期中对大鼠进行24小时连续光照处理。
在夜间周期内,将大鼠置于温度为 40 摄氏度的高温环境中持续五分钟。在暴露于两种选定的应激源后,通过进行蔗糖偏好实验来确认抑郁状态的形成。首先,将两只经历慢性不可预知性应激(CUS)的大鼠放入一个笼子,在 30 个不同的笼子中各放入两只。
然后将抑郁传染组的一只大鼠加入到每只含有两只CUS暴露大鼠的笼子中,在标准条件下共同饲养五周。五周共同饲养结束后,对所有组别进行蔗糖偏好实验、开放旷场实验和强迫游泳实验。每次引入动物前,用5%酒精清洁实验装置。
将大鼠置于开阔场地的角落,使其面向墙壁。使用摄像机记录大鼠五分钟内的行为。分析录像数据,包括总移动距离、在场地中央区域的运动速度以及在场地中央区域停留的时间。
进行适应性训练时,将大鼠放入装有室温水的玻璃圆筒中,让其游泳15分钟。随后将大鼠从圆筒中取出,用纸巾擦干,并置于温暖的笼子中静置15分钟,之后将其放回饲养笼。次日,录制大鼠5分钟游泳过程的视频,分析其静止不动、攀爬及排便行为。
在通过五周的慢性不可预知性应激(CUS)诱导大鼠产生抑郁样行为后,再将健康大鼠与经历 CUS 的大鼠共同饲养五周,结果显示两组大鼠最终均表现出类似抑郁的行为,表现为对蔗糖的偏好性降低。在旷场实验中,CUS 暴露组和抑郁传染组大鼠的总移动距离和平均速度均较对照组减少。在两个实验组中,对照组大鼠在旷场中心区域停留的时间与其余组间差异无统计学意义。
在强迫游泳实验中,CUS暴露组和抑郁传染组大鼠均表现出更长的静止不动时间。然而,与对照组相比,仅CUS暴露组的静止不动时间显著延长。在另一项考察的强迫游泳实验参数——攀爬时间中,与对照组相比,CUS暴露组和抑郁传染组大鼠的攀爬行为均明显受限。
排便频率的评估结果显示,与对照组相比,两个实验组的粪便排出量均显著增多。在实施该操作时,需要注意在慢性不可预测应激模型中提前规划好应激源的随机轮换顺序,因为该模型对人工操作的要求较高。完成该操作后,可进一步开展高架十字迷宫实验或镜面实验等其他检测,以深入探究抑郁发生后的行为学改变。
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本研究建立了首个传染性抑郁的动物模型,证明健康大鼠在与经历慢性不可预测应激(CUS)的大鼠共同饲养后,可出现类似抑郁的行为。该方案为在受控实验室环境中研究抑郁传染的机制、预防及治疗提供了可重复的框架。
该模型通过实现对抑郁传染现象的研究,弥补了行为神经科学领域的一个关键空白,这一现象对于理解情绪障碍的社会传播具有重要意义。它提供了一个临床前研究系统,用于探究抑郁在群体中传播的潜在机制,支持针对预防或减轻传染效应的干预措施的靶点验证。该方法通过模拟传统应激诱导模型未能捕捉到的抑郁的社会介导维度,为降低治疗策略风险提供了预测价值。
该方法适用于从靶标假设验证到临床前验证的整个发现过程,尤其适用于受社会因素影响的行为表型研究。它能够在抑郁通过环境传播而非仅由直接应激暴露引起的小鼠模型中,实现对靶标结合的早期评估。