げっ歯類での抑うつ症状を扇動、行動の変化と負の健康アウトカムのための予測不可能な慢性的な軽度のストレスプロトコル

本実験の全体的な目的は、ランダムに決定される一連の慢性的で予測不可能なストレス要因にげっ歯類系統をさらすことで、動物が効果的に適応できず、抑うつ症状の重症化を招く状況を作り出すことです。これは、ストレスフルではあるが動物に損傷や危害を及ぼさないように設計された、候補リストの中から毎日1つの刺激にさらすことで達成されます。動物を週5〜6日、8週間にわたり一定の間隔でストレス要因にさらし、スクロース嗜好性試験などの刺激に対する動物の反応や状態を評価することで、抑うつ症状の発現をモニタリングします。

結果は、動物の環境に慢性的なランダム不可逆的ストレスを課すことで、動物の適応能力が妨げられ、数週間かけて抑うつ症状が発現することを示している。この手法は、慢性的な抑うつ症状が他の組織や器官系においてどのように負の健康転帰をもたらすかなど、慢性疾患分野における重要な疑問への回答に役立つ。我々がこの手法の活用を考えたきっかけは、臨床集団において進行した心血管疾患と疾患リスクの間に深い併存関係があり、同時に深刻な抑うつ疾患も呈していることを知ったことである。

本手順の実演は、当研究室の博士課程学生であるSteven Brooks氏とKayla Brannon氏が行います。個別のケージに入れたハウスマウスに軽度のストレスを与え、1日あたり1つまたは2つのストレッサーに、各ストレッサーにつき最低3〜4時間曝露させるため、以下のストレッサーの一覧をランダムなスケジュールで実施してください。湿った床材によるストレスについては、標準的なケージに10〜20オンスの清潔な水を注ぎ、床材を濡らします。

マウスを湿ったケージ内に3〜4時間留めます。ケージから敷材を取り除き、3〜4時間保持した後、空のケージを必要とする別のストレス要因へ移行させるか、新鮮な敷材が入った清潔なケージに戻します。敷材のないケージを、マウスがケージ内で動き回っても固定される頑丈な物体を用いて、約45度に傾斜させた状態で3〜4時間保持します。このストレス要因では、通常の12時間明期・12時間暗期サイクルを、30分ごとの交互の周期とし、計8時間継続するように変更します。

マウスをホームケージから、3時間のストレス期間のためにマウスが除かれた隣接するケージへと移動させます。ケージから敷材を取り除き、マウス用として深さ約0.25 inchesの水を追加し、マウスを約4時間そのままにします。水への曝露終了後、柔らかいタオルでマウスの水分を軽く拭き取ります。

ケージ内にランダムに配置した毛束、または天然の捕食者種の尿を10〜20 mL加え、マウスを3〜4時間放置することで、捕食者の臭いや音にさらします。あるいは、毎日のストレス期間の最後に、ケージの近くで天然の捕食者種の唸り声や捕食時の音を3時間流します。その後、マウスを清潔なケージに移し、毎日飼育施設に戻します。

週に一度、獣医学的な治療が必要な傷や潰瘍が発生していないか、各個体を検査します。また、グルーミングコードの評価訓練を受けた2名の研究者が、各個体を検査し、0から1の範囲で週ごとのコードスコアを割り当てます。8つの身体部位それぞれに対し、清潔であれば0、不潔であれば1として個別のスコアを割り当て、それらを合計して個体ごとのスコアを算出します。

頭部、頸部、背側、腹側、尾、四肢、後肢、および生殖器領域。動物を、敷材が被毛に付着するのを防ぐため、コットンパッドまたはタオルを敷いた清潔なケージに入れます。次に、各動物の頭部と背側に10% sucrose溶液をスプレーし、5分間の総グルーミング行動を記録します。

この時間内の顔面グルーミング動作の潜時と頻度を測定します。潜時は、最初の噴霧から顔面グルーミングが開始されるまでの時間であり、頻度は顔面グルーミングが行われた回数として測定します。8週間の予測不能慢性軽度ストレス負荷後、慢性ストレスを受けたげっ歯類では、非ストレスの対照群と比較して、行動的および生理学的アウトカムの両方に有意な変化が見られました。

不規則慢性軽度ストレスを負荷したマウスでは、うつ病様症状が発現し、被毛のグルーミングスコアが段階的に低下しました。被毛の状態が著しく悪化したことは、グルーミング活動の減少を示唆しており、これは意欲の欠如と相関している可能性があります。近年の知見により、不規則慢性軽度ストレスに対する反応には、雄マウスと雌マウスの間で定量的な顕著な差があることが示唆されています。

具体的には、同年齢の雄マウスと同じストレスプロトコルに曝露された雌マウスは、雄よりも深刻な行動反応を示すことがデータから示唆されています。この手順に続き、器官特異的な機能に適した他の手法を容易に実施することで、慢性的な抑うつ症状の存在が、目的の器官系の正常な機能にどのように影響するかといった追加の疑問に答えることができます。このビデオを視聴することで、UCMSプロトコルのさまざまなステップと手順を活用し、げっ歯類モデルにおいて抑うつ症状が増大する条件を段階的に作り出す方法について、十分に理解できるはずです。