ストレスによって誘発される行動や生理障害を理解するための亜慢性マイルド社会敗北ストレスのマウスモデル

サマリー

ここでは、亜慢性軽度ソーシャル敗北ストレスのマウスモデルを開発するための方法が記載され、体重増加、以下hyperphagia-および多渇症様症状を含むうつ病の病原性の特徴を調べるために使用されます。

要約

ストレスの多い人生の出来事は、しばしば人間のうつ病の発生率を高めます。うつ病のメカニズムを研究するためには、うつ病の動物モデルの開発が不可欠です。うつ病にはいくつかのタイプがあるため、障害をより深く理解するにはさまざまな動物モデルが必要です。これまでに、修正された慢性社会的敗北ストレス(CSDS)パラダイムを用いた亜慢性および軽度の社会的敗北ストレス(sCSDS)のマウスモデルが確立されました。このパラダイムでは、攻撃者による身体的損傷を減らすために、攻撃者と部下との間の身体的接触の期間が元のCSDSパラダイムと比較して短縮されました。sCSDSマウスは、ストレス期間中の体重増加、摂餌量、水分摂取量の増加を示し、ストレス期間後には社会行動が抑制された。ストレス誘発性の過食および体重増加後の過飲の顔の有効性に関しては、sCSDSマウスはヒトの非定型うつ病に関連するいくつかの特徴を示す可能性があります。したがって、sCSDSのマウスモデルは、うつ病の根底にある病原性メカニズムの研究に役立つ可能性があります。このプロトコルは、特にストレス誘発性体重増加と多飲症および過食症様症状の根底にあるメカニズムを研究するために、sCSDSマウスモデルを確立するのに役立ちます。

概要

ストレスの多いイベントの多くの種類は、人間の生涯を通じて発生します。過度のストレスは、多くの場合、ヒトおよび動物における有害な生理学的結果につながります。ヒトでは、ストレスの多い出来事は、うつ病などの精神障害¹を沈殿させるための主要な危険因子です。疾患研究の世界的負担は、うつ病は障害²と住んでいた障害調整生存年数（DALYs）と年の点で最も無効疾患の一つであることが示されました。また、うつ病は自殺DALYs ³の最も大きな割合を占めています。うつ病に苦しんでいる人々は、それが難しい自分たちの生活を管理するために見つけ、その結果、生活の質がしばしば悪化します。したがって、これらの患者の生活の質を改善するために効果的な治療法を開発する強い必要性が存在します。

多くの研究は、大うつ病性障害に対して実行されており、疾患に対する遺伝的寄与ことを明らかにしたsusceptibilityは小さな効果⁴の複数の遺伝子座の効果によって説明されて約30〜40％です。そのため、うつ病の根底にある複雑な病原性のメカニズムの、疾患の詳細な病因は、とらえどころのないまま。臨床報告は減少し、体重増加を示し、このようなメランコリーおよび非定型うつ病^5とうつ病のサブタイプは、それぞれ^{6が存在する}ことを示しています。 25〜30％とうつ病の患者15〜30％が純粋なメランコリーと非定型の特徴を表しているが、それぞれ、それらのほとんどは、両方のサブタイプ⁷の混合機能を備えています。そのため、大うつ病は症状の広い範囲を持っています。バイオマーカーを発見し、ヒトにおけるうつ病の様々なタイプの客観的治療薬を開発するためには、うつ病⁸のいくつかの異なる動物モデルを確立することが重要です。

うつ病の動物モデルを学習を含むいくつかのアプローチを使用して確立されています無力感、慢性予測不可能な軽度のストレス、および慢性社会的敗北ストレス^{（CSDS）9-12。}豊田らは、うつ病に関連付けられている代謝や行動を解明するために、ラットとマウス^13-17のCSDSモデルを確立しました。うつ病の動物モデルは、顔の有効性¹⁸によって評価されることを考えると、モデルが確立されているコンテキストが重要です。また、ゴールデンら ^19は、詳細にCSDSマウスを作成するための方法を報告しました。これは、CSDSマウスの社会的行動の欠損は、慢性治療により回復し、なく抗うつ薬での急性治療によって、それらは脳由来神経栄養性の調節の観点からうつ病を有する患者のものと類似した症状を共有することができることが知られています^因子 6。

後藤ら ^{13は、以前}の方法を変更することにより、亜慢性および軽度の社会的敗北ストレス（sCSDS）マウスモデルを開発しましたゴールデンら ^19。 sCSDSマウスは体重増加と体水分量¹³の利益以下polydipsia-と過食症に似た症状を示します。このレポートでは、sCSDSマウスモデルを確立するためのプロトコルが提供されており、我々はこのモデルの有用性を議論します。

プロトコル

動物実験は、によって承認され、茨城大学の動物実験委員会と教育文化省、スポーツ、科学、技術（文部科学省）、日本（通知No.71）の両方のガイドラインを満たしました。プロトコルの完全な概要を図1に示されています。

1.装置

1. 、そして「社会的敗北（SD）」ケージ（W×D×（[D]は、高さ[H] = 148ミリメートル×293ミリメートル×143ミリメートルを×奥行き×幅[W]）シングルケージ：ケージの2種類を用意135ミリメートル×320ミリメートル）×H = 220ミリメートル。
2. 図2に示すように 、15円孔（：直径8mm 3×5の行列）とアクリル透明板の分周器（厚さ5mm）を持つ2つの区画にSDケージを分けます。
3. トウヒの木、精製・ダイエット食品ペレット、および飲料水ボトルから作られた木材シェービングチップを入手します。また、紙タオル、マスク、ゴム手袋を得ます。
4. 社会的相互作用試験のために、（Wをグレーのポリ塩化ビニル製のオープンフィールドアリーナ（W×D×H = 40センチ×40センチ×40センチ）、鉄鋼（190グラム）で作られた重量、およびプラスチックの対話ボックスを準備×D×H = 10cm角×13センチメートル; 3ワイヤーメッシュ窓（W×D = 5センチメートル×5センチ）で100g）（ 図3）。
5. 動物施設における行動試験室での自動追跡システム：CCDカメラ（;; 1.4 1/3インチCCD、F = 1 2.8〜12ミリメートル）を配置します。少なくとも30分間、試験室の環境にマウスを慣らすために行動試験室でマウスのケージのための適切な棚を置きます。

環境へ2.慣れ

1. 5ヶ月以上古く、動物飼育会社から施設への配信ICR（ICR）マウス：7週齢の雄とのSlcあるオスのC57BL / 6JJmsSlc（B6）マウスを使用してください。
2. 独立して、N（B6マウスの2つのグループを移動させます=施設への各グループの12）。 sCSDSモデルを開発するための積極的なICRマウスと別のグループ（被写体B6マウス）をスクリーニングするための一つのグループ（クリーナーB6マウス）を使用します。
3. 彼らの積極的な行動をスクリーニングするために、施設にICRマウス（N = 12）を導入。
4. 一定温度（23周り℃）および湿度（40％程度）でハウス12時間の明暗サイクル下で1週間個別に1ケージのマウス（100ルクスの蛍光灯の周りに、8時に点灯）環境にそれらを慣らすためです。マウスは、隣接したマウスの行動によって影響されないようにケージの間に白色のプラスチック板を配置することにより、各ケージを分割します。
5. 精製されたダイエット食品のペレットを作成し、浸透水自由摂取を逆転。他の非精製飼料ペレットの成分は変更になる場合がありますので、AIN-93G飼料を使用してください。
6. 毎日、マウスの体重、食物摂取（FI）、および水摂取（WI）を測定します。 Bを計算します最初の日からODY体重増加（BWG）。

積極的なICRマウスの3スクリーニング

1. 1週間馴化した後、前述したように、クリーナーB6マウスと3分のトライアル（侵入者; 8週齢）のための住民侵入テストを使用したICRマウス（常駐）をスクリーニング午後（14：00-17：00）収容室で約300ルクスの照明下で。
   1. 具体的には、ICRマウスは侵入者に対して高い攻撃性を示しているかを調べるには、できるだけ多くの異なったB6マウスに向かって5日間連続して1日3件の試験（合計15試験）のために、各ICRマウスをテストします。試験中、積極的な行動（攻撃かむと急速な動き）の攻撃待ち時間と所要時間を記録します。
2. 各試験の後、B6、侵入者マウスのダメージの傷をチェックすることにより、超攻撃的なICRマウスを識別します。
3. 攻撃待ち時間が侵略スコアの最初のインデックスとして30秒未満である試験の比率を計算します。
4. C言語攻撃待ち時間が侵略スコアの第2の指標として3分未満である試験の比率をalculate。
5. 最初のインデックスからの侵略スコアを評価します。最初のインデックスが等しい場合に、第2のインデックスを使用してください。
6. 積極的なICRマウスなどの超攻撃的な行動せずに高い攻撃性スコアを持っていたICRマウスを選択します。生後約12ヶ月までの実験の次のセット全体で繰り返し攻撃的なICRマウスを使用します。 ICRマウスの攻撃性を確認するために、すべての実験の前に、上述したようしかし、積極的なICRマウスのスクリーニング処理を行います。
7. スクリーニングの各セッションの後、クリーナーB6マウスの損傷の程度を記録します。マウスが負傷している場合、単一のケージにマウスを分離し、その体重増加、食物摂取および水摂取量をチェックすることによって、進行状況を観察します。マウスでの生理機能や行動に影響を与える深刻な傷の場合は、ローカルIに応じてそれらを安楽死させますACUCガイドライン。

4. sCSDS

1. 環境にそれらを慣らすために単一のケージに個別に初期応力露光（1日目）と家の一日7日（日-6）の前に、マウスを対象B6マウスを紹介​​します。
2. 三日（日-2上）1日目の前に、マウスは（SDケージに対象B6の同じ番号を自分の領土を確立させるためにアクリル分割器によって分割された各SDケージのコンパートメントに積極的なICRマウスを移動マウス）。
3. 前述のシングルケージ条件のように、白色の仕切り板を使用して、SDケージを分割します。
4. 非ストレスコントロールB6マウスの場合は、ペアでマウスを維持するために、SDケージ（マウスの半数）を調製し; 10日間のSDケージに分割器によって分割された各区画内に2匹のマウスを置きます。
5. 1日目に毎日BWG、FI、およびWI測定した後、AFTEのSDケージのコンパートメント（居住者のホームケージ）の1つに場所対象B6マウスrnoon（14：00-16：00）収容室で約300ルクスの照明下では、住民侵入テストを完了するために、最初の攻撃の一口からの物理的な接触時間を測定します。
6. 1日目に、最初の攻撃のbiteから5分に物理的な接触時間を設定し、オブザーバーはMiczek らによって記載されているようにバックまたは相手の脇腹に優先的に向けられているICRマウスによる攻撃に刺されの数をカウントしている^。20 B6マウスに物理的ストレスの程度を決定します。
7. 物理的な接触時間の後、救助対象B6マウス、およびそれらの毛皮の状態や傷を確認し、記録します。次に、物理的なストレスへの暴露次の日まで、次のSDケージ内のICRマウスに別の区画にB6マウスを置きます。
8. SDケージにアクリル除算器が透明であり、穴が含まれているため、隣接区画に分けるにICRマウスからの視覚、聴覚など、さまざまな感情的なストレス、および嗅覚刺激を受けるB6マウスを公開24時間毎日のためのSDケージのメンター。
9. 日常管理のB6マウスのBWG、FI、およびWIを測定した後、1日間のSDケージに各区画に入れます。
10. 2日目に、BWG、FI、およびWIの毎日測定した後、物理的ストレスにそれらを公開するために、他のICRマウスの領土に対象B6マウスをご紹介します。
11. 2日目の最初の攻撃biteから4.5分で物理的な接触の期間を設定し、攻撃刺されの数を数えます。
12. 別の区画にコントロールB6マウスを移動し、毎日のペアの配置とパートナーをシャッフルするために、ペアの組み合わせを変更します。
13. 10日目の期間は、最初の攻撃biteから0.5分に設定されているように、一日あたり0.5分までに物理的な接触時間を減らします。
14. 7日目に、SDケージ内のすべての区分に木屑の約半分を交換してください。
15. 10日目の最後​​の物理的なストレスに曝露した後、シングルケージに対象B6マウスを移動。対象B6マウスと同様に、10日目に単一のケージにコントロールB6マウスを移動します。
16. ICRマウスは1〜10日の各試験で5分まで、あらゆる攻撃に刺されが表示されない場合は、裁判を終了します。予備の積極的なICRマウスとICRマウスを交換して、対象のB6マウスのための代替トライアルを実施しています。
17. マウスが負傷している場合、単一のケージにマウスを分離し、その体重増加、食物摂取および水摂取量をチェックすることによって、進行状況を観察します。鎮痛のためのあなたのIACUCのガイドラインに従ってください。マウスでの生理機能や行動に影響を与える深刻な傷の場合には、地元のIACUCガイドラインに従って、それらを安楽死させます。

5.社会的回避試験（社会的相互作用試験）

1. 11日目（00：00-12 09）朝の社会回避のための行動テストを実行します。
2. 試験前の30分、行動に棚（1未満ルクスの薄暗い光）に制御し、対象B6マウスのケージを転送20未満ルクスの照明下で、試験室は、彼らが環境に慣らすようにします。
3. オーダー影響を低減するために、交互に制御し、対象のB6マウスをテストします。
4. （フィールドの中央で20ルクスの光で照明）オープンフィールドアリーナ、各マウスは糞、尿を除去するための行動試験の前に70％エタノールを浸したペーパータオルを使用して、プラスチック製の対話ボックス、および任意の臭いをきれいに。
5. オープンフィールド装置の近くに単一のケージから（侵略者として使用されていない）見慣れないICRマウスを置きます。
6. 図4に示すように、空いている相互作用ボックスのオープンフィールドにB6マウスを置きます。（ステップ5.10で説明）自動解析システムを用いて2.5分間の行動を監視し、分析します。
7. 最初の試験の後、フィールドからB6マウスを削除し、そのホームケージにそれを置きます。
8. これに続いて、対話ボックスに不慣れの雄性ICRマウス（社会的目標）を配置し、B6を紹介マウスのオープンフィールドに、2.5分間、その動作を監視します。
9. 二審の後、ホームケージにB6とICRマウスの両方を返し、上記のようにフィールドとの相互作用ボックスを清掃してください。
10. その社会的な動作をテストするために、各B6マウスにこれらの手順を繰り返します。各試行の間に、CCDカメラを用いたトップビュームービーを記録します。
    1. 行動試験の後に、後藤ら ¹³に示すように、各試験のために（秒）と（秒）の隅領 ​​域に相互作用ゾーンにおいて費やした時間を計算します。マウスの中央に基づいて、マウスの位置を判断します。
    2. クリシュナンらに発表された方法に従って、（標的との相互作用時間）×100として社会的相互作用スコアを計算/（ターゲットのない相互作用時間^）。21。

結果

10日間の期間にわたってのための物理的ストレスの程度を監視するには、ICRマウスによる攻撃に刺されの数を手動で研究者によってカウントした。 図5（a）は、受信攻撃刺さ数の個々の値を示しています。そこ早期（1日目に約10〜120刺さ）にはかなりのばらつきがあったが、この変動は、後の段階（10日目に約5-20刺さ）に減少した。 図5（b）は、攻撃刺されの平均数は、受信したことを示し物理的な接触時間（5分から0.5分まで）減少したため、徐々に、時間の経過とともに減少しました。

被験者のマウスは10日間の体重増加が変化、ならびにsCSDSマウスへの曝露後の食料と水の日常消費の変化を示しました。コントロールと対象マウスとの間の総体重増加した（p <0.0001、不対両側Studeで有意差がありましたNT の t検定）。被験者マウスのそれは、約2.0グラム（ 図6）であったのに対し、対照マウスの総BWGは、約0.5 gでした。マウスの2つの群の間の合...

ディスカッション

標準CSDSプロトコル^19（日あたりの侵略との物理的接触の5〜10分）にかけsCSDSマウスとCSDSのマウスとの間の体重の決定的な差がありました。標準CSDSマウスは、ストレス期間^21,22,23の間に体重の減少を示したsCSDSマウスは、ストレス期間中BWGの増加を示しました。 10日間のストレス期間中の侵略者との物理的接触の全持続時間の点で、2つのプロトコル間の実質的な違いがあります。元CSDSパラダイムが侵略と合計で下位マウス（フルスケールCSDS）との間の物理的相互作用の50または100分を含むが、sCSDS方法は、合計で、この相互作用の27.5分（ハーフスケールCSDS）が含まれています。標準CSDSマウス上の物理的なストレスの強度は¹⁹不明であったが、それは攻撃刺されの平均数は、約30日ごとにsCSDSマウスにあった受け取ったことを確認しました。 AsCSDSマウスは1ヶ月以内に正常に回復するため、後藤ら ¹³に記載されたのは、sCSDSマウスは、（社会的嫌悪感を最後に敗北ストレス後1ヶ月以上持続する）標準CSDSマウ...

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
シングルケージ	チャールズリバーラボラトリーズジャパン		幅 [W] & 奥行 [D] & 高さ [H] = 143 × 293 × 148 mm
M ケージ	夏目製作所		W ×D>タイムズ;H = 220 ×320 ×135 mm
ホワイトフレー	チャールズリバーラボラトリーズ 日本		トウヒの木から作られた削りくずチップ
AIN-93G	オリエンタルイースト		精製ダイエット食品ペレット
キムタオル	日本製紙クレシア		ペーパータオル
、オープンフィールドアリーナ、	O'原 &共。		灰色のポリ塩化ビニル製

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