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方法論記事

うつ病のような動作のモデルとしての強制水泳試験

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DOI:

10.3791/52587

⸱

2015年3月2日

 ,  ,  , 
1School of Psychological Sciences, Tel-Aviv University, 2School of Behavioral Sciences, Academic College of Tel Aviv-Yaffo, 3Department of Education and Psychology, The Open University of Israel, 4School of Health and Life Sciences, Hadassah Academic College

この記事について

サマリー

このプロトコルは、げっ歯類の抑うつ的な行動の研究に使用される強制水泳テストを説明しています。この手順では、水で満たされた容器に動物を入れ、最終的には不動行動を示すことになり、これは行動の絶望を反映していると考えられています。

要約

現在のプロトコルの目標は、げっ歯類の抑うつ様行動の研究に最も一般的に使用されるアッセイの一つである強制水泳試験（FST）を記述することです。FSTは、動物を水で満たされた容器に入れるとき、最初は逃げようと努力するが、最終的には行動の絶望の尺度を反映すると考えられる不動を示すという仮定に基づいています。このテストは、動物がストレスにさらされることを含み、大うつ病の傾向に関与していることが示されているため、広く使用されています。さらに、FSTは、食物消費の変化、睡眠異常、薬物離脱誘発性無快感症など、人間のうつ病によって影響を受ける、または変化するいくつかの要因を共有していることが示されています。この手順の主な利点は、実行が比較的簡単であることと、その結果が簡単かつ迅速に分析されることです。さらに、幅広い抗うつ薬に対する感度が高いため、適切なスクリーニング検査に適していることが、その高い予測妥当性につながる最も重要な特徴の1つです。その魅力にもかかわらず、このモデルには多くの欠点があります。まず、この検査では慢性的な増強の問題が問題となりますが、これは実際の患者が症状の緩和を経験する前に少なくとも数週間治療を受ける必要があるためです。最後に、FSTの嫌悪性のため、この手順に従って脳分析を実行する場合は、FSTが脳の構造/機能に与える可能性のある影響を考慮に入れることが重要です。

概要

うつ病は、生命を脅かす精神疾患と5％の発生率15〜20％で生涯有病率を持つ世界的な公衆衛生上の大きな関心事である。また、それは2020年までにうつ病は病気1,2の負担にトップ3の貢献者になると推定されている。うつ病は障害と関連付けられて、健康関連コストの増加、生活の質の低下および3,4- .Currentの薬理学的治療処置は、有効性が限られていると関連付けられている心臓血管、代謝性および神経精神障害を含む多くの疾患のための主要な危険因子と考えられている多くの有害な副作用5,6。そのため、革新的で改善された治療法の開発と並んで、この障害の病態生理のより良い理解は重要なままです。したがって、動物モデルは、この分野の研究を進めるために必須である。

この疾患の研究（のために使用される多くのモデルがあります例えば、スクロース選好テストも、このモデル7,8の開発者の後ポルソルトの試験として知ら強制水泳試験（FST、と、尾懸垂試験））が最も一般的に使用されるアッセイ7,9-12の一つである。

FST中の動物は、それが逃げることができ、そこから水を満たした容器内に配置される。動物は、最初に脱 ​​出しようとしますが、最終的に（ すなわち水上記の鼻を維持するために必要なものを除き、運動をしない場合とフローティング）不動を示すであろう。 FSTは、多くの理由のための動物研究で非常に人気のモデルです。まず、大うつ病12-14傾向に役割を有することが示された応力に対する動物の曝露を伴う。また、うつ病は、多くの場合、ストレス15-17で処理する能力の欠如と見られている。第二に、試験前に抗うつ薬理学的治療は、 18-23。したがって、多くの場合、潜在的な抗うつ特性15-17,24を有する新規化合物のスクリーニングアッセイとして使用されている。さらに、FSTは、食物消費の変化、睡眠異常および薬物離脱誘発性無快感症15-17,24、ヒトにおけるうつ病の影響を受ける、または変更される因子のいくつかを共有することが示されている。これはまた、このテストは時々 25,26（「野生型」マウスと比較して）基底不動の増加または減少を、変異マウスにおける抑うつ様行動を評価するために使用される理由である。

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プロトコル

注：すべての実験プロトコルは、イスラエルの動物管理使用のための国際委員会によって承認された。すべての努力は、使用される動物の数およびそれらの苦痛を最小限にするために行われた。

強制水泳試験のために1.準備

  1. 隣接する二つの部屋を使用してください。行動試験の前に動物を保持するための「待合室」、および手順を実行するための他のとして1部屋を使用してください。
  2. 透明な円筒形のガラス容器を準備する50の高さがセンチ、20cmの直径を測定する（コンテナの数のための唯一の制限は、利用可能なスペースです）。
    注：それは同じ部屋で同時に複数の動物を実行することが可能です。もしそうであれば、動物が処置中にお互いを見ないように、暗い画面を使用して、互いから容器を分離する。
  3. すべてのカメラはワット、そのように1つ以上の容器を知覚するように、容器の前にビデオカメラを準備する映像を見ながら病気の後に、動物の行動の明確な観察を可能にします。
  4. 低体温を避けるために、手順を完了した動物のためのクリーンな乾燥ケージ、加熱ランプ及び熱パッドを準備します。ケージの底が吸い取り紙、それが濡れたとき、それを変更していることを確認してください。試験室でケージを置かないでください。
    注：これらは一過性の乾燥ケージに滞在している間に別のホームケージから動物を混同しないことを確認してください。

2.動物の取扱い、試験前に

  1. 12時間の明/暗サイクルの部屋でハウスの動物。
  2. 実験手順の日中に、処置室で過ごした特定の時間を除いて、動物に餌と水を自由に与える。
  3. ラットを用いたときは、5日前に実験手順の先頭に、毎日約2分のために動物を扱う。

3.トレーニング手順

ザ·手順は、ラットおよびマウスに対して別々に行われる。

注：彼らはすべての回で水中にいる間、マウスとラットの両方のために、動物を見る。ケースで動物が水から動物を削除し、実験から除外（ 例えば非常に疲れて、フロートを滞在することはできません）、深刻な苦痛に表示されます。

  1. マウスについて - 予備テスト（最初の2分）とテスト（最後の4分）に分け、1セッション6分長いがあります。
    1. マウスためには待合室に行動試験に少なくとも30分前にホームケージに動物を輸送、テスト環境に順応取得します。
    2. 25℃の水道水でシリンダーを記入し、それがその後ろ足で容器の底に触れることができないように、マウス「サイズに応じて水の深さを調整。
    3. マークの映像を見ながら、後に動物の同定を目的とした動物番号とシリンダー。
    4. ビデオカメラ/ Sの電源をオンにしてから6分間水充填されたシリンダコンテナ内の各マウスを置く。
    5. 6分が経過した後、カメラの電源を入れ/ s offと、コンテナからマウスを取り外して、上記加熱ランプとその下の熱パッドと過渡乾燥ケージに入れてください。このケージで回復しながらマウスは、緊密かつ継続的に監視する必要があります。この目的のために、ケージ内の温度が37℃を超えないことを確認するマウスのレベルで温度計を配置することが可能である。また、すべてではない、それのランプの下またはパッドの上に収まるようにケージを置く。これは、必要に応じて、マウスがクーラーの領域に移動することができます。
    6. 次のマウスに影響を避けるために、すべてのセッションの後に水を変更します。
  2. ラットのために - 24時間離れて2つのセッションがあります。最初のセッションは、試験前段階（15分）であり、第二のセッションは、テスト段階（5分）である。
    1. ラットためにはに順応させ得るために環境をテストし、待合室に行動試験に少なくとも30分前にホームケージに動物を輸送する。
    2. 23±1℃の水道水でシリンダーを記入し、それがその後ろ足で容器の底に触れることができないように、ラットの大きさに応じて水の深さを調整。
    3. マークの映像を見ながら、後に動物の同定を目的とした動物番号とシリンダー。
    4. 15分間水充填されたシリンダ容器内に各ラットを置きます。
    5. 15分後、容器からラットを削除し、その上にヒートランプとその下の熱パッドと過渡乾燥ケージに入れ経過した。このケージに回復しつつラットは、緊密かつ継続的に監視する必要があります。この目的のために、ケージ内の温度が37℃を超えないことを確認するために、ラットのレベルで温度計を配置することが可能である。また、そのようなケージを置かないで、すべてのそれのFAランプの下またはパッドの上LLS。これは、必要に応じて、ラットがクーラーの領域に移動することができます。
    6. 次のラットに影響を避けるために、すべてのセッションの後に水を変更します。
      注：これはプレテスト段階の終わりである。
    7. 24時間後、テスト環境に順応させ得るためにラットのためには、事前の待合室に行動試験に彼らのホームケージに少なくとも30分間に動物を輸送する。
    8. 23±1℃の水道水でシリンダーを記入し、それがその後ろ足で容器の底に触れることができないように、ラットの大きさに応じて水の深さを調整。
    9. マークの映像を見ながら、後に動物の同定を目的とした動物番号とシリンダー。
    10. ビデオカメラ/ Sの電源をオンにしてから5分間水充填されたシリンダ容器内にラットを置く。各ラットは、前日のように部屋に同じコンテナと位置でテストされていることを確認します。
    11. 5分では、カメラの電源を入れ経過した後で/ s offと、コンテナからラットを削除し、その上にヒートランプとその下の熱パッドと過渡乾燥ケージに入れてください。このケージに回復しつつラットは、緊密かつ継続的に監視する必要があります。この目的のために、ケージ内の温度が37℃を超えないことを確認するために、ラットのレベルで温度計を配置することが可能である。また、すべてではない、それのランプの下またはパッドの上に収まるようにケージを置く。これは、必要に応じて、ラットがクーラーの領域に移動することができます。
    12. 次のラットに影響を避けるために、すべてのセッションの後に水を変更します。
      注：これはテスト段階の終わりである。

4.行動コーディング

マウスの場合は、テスト段階として定義され、最後の4分のコーディング。ラットを、試験段階の5分をコーディング。

  1. コー​​ドマウスが浮遊している場合は、「不動」として過ごした時間の長さ水の上に鼻を維持するために必要なものを除き、運動の欠如と。
  2. コー​​ド前肢の迅速な動きが前足が水の表面を破ることなどが観察されている場合は、「苦労/登山」として過ごした時間の長さ。
  3. コー​​ド前肢の動きやパドリング方式で後肢が観察されている場合は、「水泳」として過ごした時間の長さ。
    注：これらの動作をコード化する別の方法を使用することが可能で、これは時間サンプリング法を含む。テストセッション全体で5秒間隔でエピソードの周波数として苦労や不動、水泳を評価する。

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結果

以下の結果は私たちの研究室からの未発表データに基づいています。この実験では、成体ICR雌マウスは、選択的セロトニン再取り込み阻害剤（SSRI）、エスシタロプラムまたは新規ハーブ抗うつ及び抗不安治療（NHT）による治療の3週間後に試験した（ハーブ治療に関する追加情報については、12を参照してください、27,28）。一方向ANOVAは治療がFST [F（2,58）= 4.88、P <0.05]で抑うつ様行動を減少させたことを明らかにした。ダンネット分析を一方的（事後比較のために図1Aを参照）エスシタロプラムまたはNHTいずれかでの治療がFSTでうつ病のような動作を減少させたことを明らかにした。治療は、FST [F（2,58）= 4.36、P <0.05]で動作を苦労して増加した。一方的なダンネット分析はエスシタロプラムによる治療が（事後比較のため、図1Bを参照）FSTで行動を苦労して増加していることを明らかにした。治療は、スイミングbehavioに影響を及ぼさなかったR [F（2,58）= 2.89、P> 0.0...

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ディスカッション

FSTは、うつ病のような行動を監視するために使用され、不動の行動絶望3の測定値を反映するという仮定に基づいている。この手順の主な利点は、比較的簡単な操作と高速な結果にある。また、適切なスクリーニング試験は、その高い予測妥当29に至る最も重要な特徴の1つであるせる抗うつ薬の広い範囲に対する感受性。重要なことに、この試験はまた、抗不安効果3,30を有することが示されているベンゾジアゼピンのようなうつ病の治療を目的としていない薬物を区別することができる。また、その顔の有効性に寄与うつ病、研究におけるFSTの値の別の例は、うつ病の素因モデルは不動行動に影響を与えることが見出された事実である。例えば、遺伝子研究における抑うつ様行動のマーカーとしての使用。遺伝的動物モデルいくつかの株は、FST 33,34に先天的に高い不動を示してきたが、うつ病のに成功し、遺伝形質によって決定される不動を示唆し、FST 32での不動に基づいてげっ歯類飼育されてきた。加えて、FSTでのパフォーマンスに基づいていない遺伝的モデルはまたうつ...

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開示事項

著者らは開示するものは何もない。

謝辞

この研究は、イスラエル科学財団(助成金番号738/11)、イスラエル国立心理生物学研究所(NIPI-7-2011-12)、およびオープンユニバーシティ財団の支援を受けました

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
コンピュータデルIntel®コア™i3-2120 cpu @ 3.30 GHz、4 GB RAM
CameraVIDOAU-CB422白黒CCDカメラ 
http://www.vido-europe.com/products_detail.asp?id=33&pcategory=2
コーディングソフトウェアBiobserveFST Analysis
http://www.biobserve.com/products/fst/index.html
暖房ランプイケアAA-19025-3ESPRESSIVIO 400.504.46 - 20W G4 電球 
http://www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/assembly/E/E00050467.pdf
暖房 枕サックスEF-188B38 * 38cm暖房 pillow
http://www.sachs.co.il/eng/lego_tree.php?instance_id=21&actions=show&id=
604
名

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