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Article de méthode

Un modèle de souris de subchronique et doux Défaite sociale stress pour comprendre les déficits comportementaux et physiologiques induites par le stress

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DOI :

10.3791/52973

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24 novembre 2015

 , 
1College of Agriculture, Ibaraki University, 2Cooperation between Agriculture and Medical Science, Ibaraki University, 3United Graduate School of Agricultural Science, Tokyo University of Agriculture and Technology

Dans cet article

Résumé

Ici, les méthodes pour l'élaboration d'un modèle de souris de stress de la défaite sociale subchronique et doux sont décrits et utilisés pour étudier les caractéristiques pathogènes de dépression et les symptômes y compris hyperphagia- de polydipsie comme suivantes augmentation du poids du corps.

Résumé

Les événements stressants de la vie augmentent souvent l’incidence de la dépression chez l’homme. Pour étudier les mécanismes de la dépression, le développement de modèles animaux de dépression est essentiel. Parce qu’il existe plusieurs types de dépression, divers modèles animaux sont nécessaires pour une compréhension plus profonde du trouble. Auparavant, un modèle murin de stress subchronique et léger de défaite sociale (sCSDS) utilisant un paradigme modifié de stress chronique de défaite sociale (CSDS) a été établi. Dans le paradigme, afin de réduire les blessures physiques causées par les agresseurs, la durée du contact physique entre l’agresseur et un subordonné a été réduite par rapport au paradigme original de la CSDS. Les souris sCSDS ont montré une augmentation de la prise de poids corporel, de la consommation de nourriture et d’eau pendant la période de stress, et leurs comportements sociaux ont été supprimés après la période de stress. En ce qui concerne la validité apparente de la suralimentation et de la consommation excessive d’alcool induites par le stress suite à l’augmentation de la prise de poids corporel, les souris sCSDS peuvent présenter certaines caractéristiques liées à une dépression atypique chez l’homme. Ainsi, un modèle murin de sCSDS pourrait être utile pour étudier les mécanismes pathogènes sous-jacents à la dépression. Ce protocole aidera à établir le modèle murin sCSDS, en particulier pour étudier les mécanismes sous-jacents à la prise de poids induite par le stress et aux symptômes de polydipsie et d’hyperphagie.

Introduction

De nombreux types d'événements stressants se produisent tout au long de la vie des êtres humains. L'excès de stress conduit souvent à des conséquences physiologiques nocifs chez les humains et les animaux. Chez l'homme, les événements stressants sont les principaux facteurs de risque de précipiter des troubles psychiatriques tels que la dépression 1. A Global Burden of Disease Study a indiqué que la dépression est une des maladies les plus handicapantes en termes d'années de vie ajustées sur l'incapacité (DALY) et des années vécues avec une incapacité 2. En outre, la dépression représente la plus grande proportion de DALY suicides 3. Les personnes souffrant de dépression ont des difficultés à gérer leur vie, et, par conséquent, leur qualité de vie aggrave souvent. Par conséquent, il ya un fort besoin de développer des thérapeutiques efficaces pour améliorer la qualité de vie chez ces patients.

De nombreuses études ont été réalisées sur les troubles dépressifs majeurs, et ont révélé que la contribution génétique à la maladie de susceptibility est d'environ 30-40%, ce qui est expliqué par les effets de multiples loci de petits effets 4. Parce que des mécanismes pathogéniques complexes sous-jacents la dépression, l'étiologie détaillée de la maladie reste insaisissable. Les rapports cliniques indiquent qu'il existe des sous-types de dépression tels que la dépression mélancolique et atypique 5, qui montrent accrue et une réduction du poids corporel, respectivement 6. Bien que 25-30% et 15-30% des patients souffrant de dépression représentent caractéristiques mélancoliques et atypiques purs, respectivement, la plupart d'entre eux ont des caractéristiques mixtes de deux sous-types 7. Par conséquent, la dépression majeure dispose d'un large éventail de symptômes. Afin de trouver des biomarqueurs et le développement de thérapies objectifs pour les différents types de dépression chez les humains, il est important d'établir plusieurs différents modèles animaux de dépression 8.

Les modèles animaux de dépression ont été établies en utilisant plusieurs approches, y compris apprisimpuissance, léger stress chronique imprévisible, et le stress de la défaite sociale chronique (CSDS) 9-12. Toyoda et ses collègues ont établi les modèles SDR de rats et de souris 13-17 afin d'élucider le métabolisme et les comportements qui sont associés à la dépression. Étant donné que les modèles animaux de dépression sont évalués par une validité de 18, le contexte dans lequel le modèle est établi est important. De plus, Golden et al. 19 a rapporté les méthodes pour créer des souris CSDS en détail. Il est connu que les déficits dans le comportement social des souris CSDS peuvent être récupérés par un traitement chronique, mais pas par le traitement aigu, avec des antidépresseurs, et qu'ils partagent des symptômes similaires à ceux de patients souffrant de dépression en termes de la réglementation des neurotrophique dérivé du cerveau facteur 6.

Goto et al. 13 précédemment développé l'subchronique et doux défaite sociale stress (sCSDS) de modèle de souris en modifiant les méthodesde Golden et al. 19. Les souris de sCSDS présentent des symptômes polydipsia- et hyperphagie comme suivantes gains de poids corporel et la teneur en eau du corps a augmenté de 13. Dans ce rapport, le protocole pour l'établissement du modèle de souris sCSDS est fourni et nous discutons de l'utilité de ce modèle.

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Protocole

Les études chez l'animal ont été approuvés par les lignes directrices et ont rencontré tant de la protection des animaux et l'utilisation de l'Université d'Ibaraki Comité et le Ministère de l'Education Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie (MEXT), Japon (Notification No.71). Un aperçu complet du protocole est représenté sur la figure 1.

1. Appareil

  1. Préparer deux types de cages: une seule cage (largeur [W] × profondeur [D] × hauteur [H] = 143 mm × 293 mm × 148 mm), et un «défaite sociale (SD)» de la cage (L × P × H = 220 mm × 320 mm × 135 mm).
  2. Comme le montre la Figure 2, la cage de diviser en deux compartiments SD avec un panneau diviseur transparent acrylique (épaisseur de 5 mm) avec 15 trous circulaires (3 × 5 matrice: 8 mm de diamètre).
  3. Obtenir des puces bois-rasage fabriqués à partir des épinettes, des boulettes de nourriture purifiée-régime, et une bouteille d'eau potable. En outre, obtenir des serviettes en papier, un masque et des gants en latex.
  4. Pour le test d'interaction sociale, préparer une arène en plein champ (L x P x H = 40 cm × 40 cm × 40 cm) en chlorure de polyvinyle gris, un poids en acier (190 g), et une boîte d'interaction plastique (W × D × H = 10 cm × 10 cm × 13 cm; 100 g) avec trois fenêtres grillagées (W x D = 5 cm x 5 cm) (Figure 3).
  5. Placer une caméra CCD (de 2,8 à 12 mm; F ​​= 1: 1,4; 1/3 pouce CCD) et un système de suivi automatisé dans la salle d'examen du comportement dans l'animalerie. Placez une durée appropriée pour les cages à souris dans la salle de test comportemental d'habituer les souris à l'environnement de la salle d'essai pendant au moins 30 min.

2. L'accoutumance à l'Environnement

  1. Utilisez mâle C57BL / 6JJmsSlc (B6) les souris qui sont 7 semaines et masculine Slc: ICR (ICR) des souris qui sont âgés de plus de 5 mois, et rendre à l'installation d'une société d'élevage.
  2. Déplacer indépendamment deux groupes de souris B6 (n= 12 dans chaque groupe) de l'installation; utiliser un groupe (screener B6 souris) pour le dépistage des souris ICR agressifs et un autre groupe (souris soumises B6) pour développer le modèle sCSDS.
  3. Présentez-souris ICR (n = 12) à l'installation afin de dépister leurs comportements agressifs.
  4. Maison de la souris individuellement dans des cages individuelles pour 1 semaine sous un cycle lumière-obscurité de 12 h (environ 100 lux de lumière fluorescente, allume à 08h00) avec la température constante (environ 23 ° C) et l'humidité (40% environ) afin de les habituer à l'environnement. Partitionner chaque cage en plaçant panneaux en plastique de couleur blanche entre les cages de sorte que les souris ne sont pas affectés par les comportements de souris voisins.
  5. Faire des boulettes de nourriture purifiée-alimentation et eau par osmose inverse disponibles ad libitum. Utilisez AIN-93G chow parce que les ingrédients d'autres pastilles de régime non-purifiés peuvent varier.
  6. Mesurer le poids corporel, consommation de nourriture (FI), et l'apport de l'eau (WI) de la souris chaque jour. Calculer le bgain de poids Ody (OFEG) de la première journée.

3. Examen de la dynamique des souris ICR

  1. Après accoutumance pour 1 semaine, comme mentionné ci-dessus, l'écran souris ICR (de résident) en utilisant des tests résident-intrusion pour un essai de 3 min avec des souris screener B6 (anti-intrusion; 8 semaines d'âge) dans l'après-midi (14: 00-17: 00) sous un éclairage d'environ 300 lux dans la chambre de logement.
    1. Plus précisément, tester chaque souris ICR pour trois essais par jour pendant 5 jours consécutifs (15 essais au total) à l'égard de nombreux souris B6 que possible pour trouver les souris ICR montrent haute agressivité envers les intrus. Pendant les essais, enregistrer le temps de latence d'attaque et la durée du comportement agressif (mouvements rapides avec attaque mordante).
  2. Identifier des souris ICR hyper-agressive en cochant les dommages blessures sur des souris d'intrusion B6 après chaque essai.
  3. Calculer le rapport des essais dans lesquels la latence d'attaque est inférieur à 30 sec comme un premier indice de la note de l'agression.
  4. Calculez le rapport des essais dans lesquels la latence d'attaque est inférieur à 3 min en tant que deuxième indice de la partition de l'agression.
  5. Évaluer les scores de l'agressivité du premier indice. Utiliser le deuxième indice lorsque le premier indice est égal.
  6. Sélectionnez les souris ICR qui avaient des scores élevés d'agression sans comportements hyper-agressifs que les souris ICR agressifs. Utilisez les souris ICR agressifs à plusieurs reprises tout au long de la prochaine série d'expériences jusqu'à environ 12 mois d'âge; cependant, effectuer le processus de dépistage des souris ICR agressifs comme décrit ci-dessus avant chaque expérience pour confirmer l'agressivité des souris ICR.
  7. Après chaque session de l'examen préalable, enregistrer le degré de blessure des souris screener B6. Si une souris est blessé, isoler la souris dans une seule cage et observer les progrès en vérifiant son gain de poids corporel, la consommation alimentaire, et l'apport d'eau. Dans le cas de blessures graves qui affectent la physiologie et le comportement chez les souris, les euthanasier selon Je localeDirectives ACUC.

4. sCSDS

  1. Présentez-souris B6 objet 7 jours avant (jour -6) le jour de l'exposition initiale de stress (jour 1) et de la maison, les souris individuellement dans des cages individuelles pour les habituer à l'environnement.
  2. Trois jours avant le jour 1 (le jour -2), déplacer les souris ICR agressifs dans un compartiment de chaque cage SD, qui est divisé par un diviseur acrylique pour laisser les souris établissent leurs territoires dans les cages SD (le même nombre de sujet B6 souris).
  3. Diviser les cages SD en utilisant les conseils de partitionnement de couleur blanche, comme dans la seule condition cage décrit ci-dessus.
  4. Pour les souris B6 non-contraint contrôle, préparer des cages (SD moitié le nombre de souris) pour maintenir la souris par paires; placer deux souris dans chaque compartiment divisé par le diviseur dans une cage SD pendant 10 jours.
  5. Après les mesures quotidiennes BWG, FI et WI le jour 1, les souris endroit soumis B6 dans l'un des compartiments des cages SD (maison de la cage de résident) dans l'AFTErnoon (14: 00-16: 00), sous l'éclairage d'environ 300 lux dans la chambre de logement et mesurer le temps de contact physique avec la première bouchée d'attaque pour compléter le test-résident intrus.
  6. Au jour 1, régler le temps de contact physique à 5 min de la première bouchée de l'attaque et ont observateurs compter le nombre de morsures de l'attaque par des souris ICR qui sont dirigés préférentiellement à l'arrière ou des flancs de l'adversaire comme décrit par Miczek et al. 20 à déterminer le degré de stress physique à des souris B6.
  7. Après le temps de contact physique, souris B6 de sauvetage en question, et de vérifier et d'enregistrer leur statut de fourrure et de blessures. Ensuite, placez les souris B6 dans un autre compartiment à côté des souris ICR dans les cages SD jusqu'à ce que l'exposition à un stress physique le lendemain.
  8. Parce que le diviseur acrylique dans la cage SD est transparent et contient des trous, d'exposer des souris B6 soumis à diverses contraintes émotionnelles, y compris visuel, auditif et olfactif, de stimuli les souris ICR dans le compartiment voisinment de la cage SD pendant 24 heures chaque jour.
  9. Mesurer l'OFEG, FI, et WI de souris B6 de contrôle tous les jours et puis placez-les dans chaque compartiment dans les cages SD pour un jour.
  10. Le jour 2, après les mesures quotidiennes de BWG, FI, et WI, introduire des souris B6 sujet dans le territoire d'autres souris ICR de les exposer à un stress physique.
  11. Définir la durée de contact physique à 4,5 mn de la première bouchée d'attaque le jour 2, et de compter le nombre de piqûres d'attaque.
  12. Déplacez la souris B6 de contrôle dans les différents compartiments et modifier les combinaisons de paires afin de mélanger le placement et partenaire des paires chaque jour.
  13. Diminuer la durée du contact physique de 0,5 min par jour, de sorte que la durée de 10 jours est réglé sur 0,5 min à partir de la première piqûre d'attaque.
  14. Au jour 7, remplacer environ la moitié des copeaux de bois dans tous les compartiments dans les cages SD.
  15. Après exposition à la dernière stress physique au jour 10, déplacer la souris B6 soumis dans des cages individuelles. Comme pour les souris B6 de sujet, déplacez la souris contrôle B6 dans des cages individuelles au jour 10.
  16. Si une souris ICR ne montre pas de piqûres d'attaque jusqu'à 5 min dans chaque essai, les jours 1 à 10, fin du procès. Remplacez la souris ICR avec des souris ICR agressives de rechange et de mener un essai alternative pour la souris soumises B6.
  17. Si une souris est blessé, isoler la souris dans une seule cage et observer les progrès en vérifiant son gain de poids corporel, la consommation alimentaire, et l'apport d'eau. Suivez vos directives IACUC pour l'analgésie. Dans le cas de blessures graves qui affectent la physiologie et le comportement chez les souris, les euthanasier selon les directives du IACUC locales.

5. sociale évitement Test (Test de l'interaction sociale)

  1. Effectuer des tests de comportement pour éviter sociale dans le matin (09: 00-12: 00) au jour 11.
  2. Trente minutes avant le test, transférer les cages de souris de contrôle et sous réserve B6 sur une étagère (faible lumière de moins de 1 lux) dans le comportementsalle d'essai sous un éclairage de moins de 20 lux pour leur permettre de habituent à l'environnement.
  3. Pour réduire ordre effets, tester alternativement les souris de contrôle et sous réserve B6.
  4. Nettoyer une arène en plein champ (éclairé par une lumière de 20 lux au centre du champ) et une boîte d'interaction de plastique en utilisant des serviettes en papier imbibées d'éthanol à 70% avant le test comportemental pour chaque souris pour enlever les excréments, l'urine et les odeurs .
  5. Placez une souris ICR inconnue (non utilisé comme un agresseur) à partir d'une seule cage près de l'appareil en plein champ.
  6. Placez une souris B6 dans les champs de la boîte de l'interaction vacants comme le montre la figure 4. Suivre et analyser son comportement pendant 2,5 minutes en utilisant le système d'analyse automatique (décrite à l'étape 5.10).
  7. Après le premier procès, retirer la souris B6 sur le terrain et placez-le dans sa cage.
  8. Suite à cela, placez l'inconnu mâle souris ICR (cible sociale) dans la zone d'interaction, puis introduire la B6la souris dans le champ ouvert et surveiller son comportement pendant 2,5 minutes.
  9. Après le deuxième procès, les retourner, la B6 et souris ICR à leurs cages à domicile, et de nettoyer le terrain et la zone d'interaction, comme mentionné ci-dessus.
  10. Répétez ces étapes pour chaque souris B6 pour tester son comportement social. Au cours de chaque essai, enregistrer des films en vue de dessus à l'aide d'une caméra CCD.
    1. Après les tests comportementaux, calculer le temps passé dans la zone d'interaction (en secondes) et dans la zone d'angle (en secondes) pour chaque essai comme indiqué dans Goto et al. 13. Juger la position de la souris sur la base du centre de la souris.
    2. Calculer les scores d'interaction sociale que 100 × (temps d'interaction, avec la cible) / (temps d'interaction, sans cible), en suivant les méthodes publiées dans Krishnan et al. 21.

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Résultats

Pour contrôler le degré de stress physique au cours des périodes de 10 jours, le nombre de piqûres d'attaque par des souris ICR a été compté manuellement par un chercheur. Figure 5A indique les valeurs individuelles pour le nombre de piqûres d'attaque reçues. Il y avait une variabilité considérable dans le stade précoce (environ 10-120 de piqûres sur le jour 1), mais cette variabilité a été réduite dans le stade ultérieur (environ 5-20 de piqûres sur 10 jours). Figure 5B indique...

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Discussion

Il y avait des différences définitives de poids corporel entre les souris et les souris sCSDS CSDS soumis au protocole standard CSDS (de 5 à 10 min de contact physique avec les agresseurs par jour) 19. Les souris ont montré une augmentation de sCSDS BWG pendant la période de stress, tandis que les souris CSDS standards ont montré une diminution du poids corporel durant la période de stress 21,22,23. Il ya une différence substantielle entre les deux protocoles en termes de la durée totale de contact...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier concurrentes.

Remerciements

Les auteurs remercient les Drs. Kentaro Nagaoka (Université d'agriculture et de technologie de Tokyo) et Wataru Iio (préfecture d'Ibaraki) pour la discussion utile. Cette recherche a été financée en partie par Ibaraki coopération universitaire entre l'agriculture et de la science médicale (IUCAM) (Le MEXT, Japon) et le Projet de recherche sur le développement de produits agricoles et alimentaires avec les prestations de promotion de la santé (NARO) (Le MAFF, Japon) .

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
cage simpleCharles River Laboratories Japonlargeur [L] & fois ; profondeur [D] & fois ; hauteur [H] = 143 & fois ; 293 & fois ; 148 mm
M cageNatsume SeisakushoW & fois ; D & fois ; H = 220 & fois ; 320 & fois ; 135 mm
WhiteflakeCharles River Laboratories JaponCopeaux de copeaux de bois à base d’épicéas
AIN-93GOriental Yeastgranulés alimentaires purifiés
KimtowelNippon Paper Crecia Co.Essuie-tout
Arène en plein airO' Hara & Co.Fabriqué en polychlorure de vinyle gris

Références

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