社会的孤立モデル:ストレスと不安の非侵襲的げっ歯類モデル
2022年11月11日
ここで紹介するのは、野生型C56BL / 6Jマウスを利用して、最小限の取り扱いと侵襲的な手順なしでストレスや不安のような行動を誘発する社会的孤立(SI)誘発不安マウスモデルです。このモデルは、社会的孤立の現代の生活パターンを反映しており、不安や関連する障害を研究するのに理想的です。
このモデルは、人間の社会的で孤立した生活を模倣しており、不安や軽度の認知障害のモデルを作成するための非侵襲的で簡単な方法です。この技術は、適切な住居条件と治療オーガーのみを必要とし、注射や遺伝子操作などの面倒なプロセスを必要としません。動物の社会的隔離のために、75インチの正方形の床面積を持つ標準的なマウスケージを取ります。
ネスティングのために、寝具の半分の量と1インチ四方の綿を追加します。ケージの壁の外側を不透明な黒いビニール袋で包み、内側からバッグのセグメントにアクセスできないようにします。テープを使用してバッグを固定し、動物の外部環境や周囲が見えないようにします。
ケージの上部と下部は、マウスがそれらを通して隣接する動物を見ることができない限り、包装されていないままにしておきます。コントロールマウスを通常のケージング条件下で2〜3匹のグループに分けて、不透明なバッグを包むことなく、寝具の全量、2インチ四方の綿、または入れ子用の同等のものを備えた標準的なマウスケージに入れます。グループ収容マウスが競合することなく互換性があることを確認します。
そうでない場合は、分析から攻撃者を除外します。重大な損傷がない限り、同じビニール袋を新しいケージに再包装して、暗いサイクル中に週に一度だけケージを交換してください。対照マウスの場合、暗サイクル中に週に2回以上ケージを交換します。
最適な結果を観察するために、マウスを少なくとも4週間分離し続けます。処理の準備は、脱イオン水に3%寒天を加え、加熱プレートまたは電子レンジを使用して摂氏約90度で溶解します。泡立つ溶液がこぼれたり沸騰したりするのを防ぎます。
それが均質になるまで溶液を渦巻きます。溶液がまだ温かいうちに、5%スクロースを加えます。均質な溶液を型に流し込む前に、均質な溶液を旋回させます。
室温または摂氏4度で冷まして固化させます。光に敏感な処理の場合は、金型を光から保護してください。固まったら、寒天を0.5×0.5×0.5センチメートルの立方体に切り、投与するまで摂氏4度で保存します。
計画されたタイミングと頻度で治療をできるだけ少なくして投与します。.マウスに触れることなく、明るい暗闇のサイクルの暗い段階で、50ミリリットルのクロニクルチューブのキャップなどの小さなウェイボートまたは同等のものに1つの立方体を静かに慎重に置きます。マウスが寒天を消費できるようにします。
寒天の完全消費を確認後、ケージからウェイボートを慎重に取り外し、必要に応じて繰り返します。社会的に孤立したマウスは、対照群と比較して、開いた腕で過ごす時間が大幅に少なく、閉じた腕で過ごす時間が大幅に長くなります。オープンフィールドテストでは、社会的に孤立したマウスは、移動距離が短く、飼育が少なく、隅で過ごす時間が長くなりました。
同様に、彼らは対照よりも中央領域で過ごす時間が短く、不安様行動の増強を示しています。社会的に孤立したマウスはまた、対照と比較して減少した新規物体および新規コンテキスト認識を示し、認知障害を示唆している。この技術により、障害の結果だけでなく、不安や認知障害の発症を研究することができます。
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概要
本研究では、野生型C56BL/6Jマウスを用い、社会的孤立によって誘発される不安の非侵襲的マウスモデルを提示します。このモデルは現実社会における社会的孤立のパターンをシミュレートしており、侵襲的な処置を必要とせずにストレスや不安障害を調査するのに最適です。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- 行動研究
- 不安研究
背景
- 社会的孤立は、不安や認知機能低下を引き起こす一般的なストレス要因です。
- 現在の不安モデルの作成手法では、侵襲的な処置や広範なハンドリングを伴うことが多いです。
- 本研究では、簡便で非侵襲的なモデルを提供することで、これらの限界を解消することを目的としています。
- このモデルの設計は、人間の社会的孤立における経験を忠実に模倣することを目的としています。
研究目的
- 社会的隔離による不安および認知機能障害を正確に反映するマウスモデルを開発すること。
- 不安障害の根底にあるメカニズムを研究することを可能にすること。
- 制御された環境下で、社会的隔離に相関する行動変化を調査すること。
使用方法
- 標準的なマウスケージを使用し、特定の飼育調整を加えた社会的隔離環境の設定。
- 対照群のマウスは互換性を確保した上でグループで飼育し、隔離群のマウスは環境への曝露を最小限に抑えた。
- 隔離群のケージは週に1回交換し、対照群のケージはより高頻度で清掃した。
- 暗期中の介入投与のため、5% sucroseを含む3% agar処理をモデルに導入した。
- 行動観察では、オープンアームとクローズドアームでの滞在時間、移動距離、および認識タスクを評価した。
主な結果
- 社会的隔離されたマウスは、オープンエリアでの探索行動の減少を示し、不安様行動の増大が認められた。
- 対照群と比較して、試験中の閉鎖腕での滞在時間の増加および全体的な活動量の減少が、不安反応を裏付けた。
- 隔離されたマウスは、新規物体およびコンテキストに対する認識能力の低下により、認知機能障害を示した。
- 本研究は、社会的隔離、不安様行動、および認知機能低下の間の関係性を明らかにしている。
結論
- この非侵襲的な社会的隔離モデルは、不安障害および認知機能障害の研究における有用なツールとなります。
- これらの知見は、メンタルヘルスに対する社会的要因の影響を強調し、今後の研究の潜在的な方向性を示しています。
- 本モデルは、不安のメカニズムと、それが人間の心理状態にどのように関連しているかを解明するのに役立つ可能性があります。
よくある質問
産業上の重要性
現実世界でのストレッサーを再現する非侵襲的なげっ歯類モデルは、不安障害および認知機能障害のトランスレーショナル研究において極めて重要です。社会的隔離モデルは、遺伝的または薬理学的な混絡なく環境ストレスをシミュレートすることで、強力なターゲットバリデーションおよびメカニズムのデリスキングを可能にします。このアプローチは、精神神経薬の初期段階の創薬およびポートフォリオの優先順位付けにおける予測的な信頼性を裏付けるものです。
バイオファーマR&Dにおける戦略的応用
初期発見およびターゲットバリデーション
- 制御された非侵襲的なストレス条件下で、不安に関連する経路の解析を可能にします。
- 行動表現型を分子メカニズムに結びつけることで、機能的なターゲット検証を促進します。
- ヒトに関連するストレス曝露をモデル化することにより、候補ターゲットに対する予測の信頼性を高めます。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- in vivoでの不安緩解効果を評価するための標準化された行動解析システムを提供します。
- 化合物スクリーニングにおいて、再現性のある定量的な行動出力をもたらします。
- ハンドリングや侵襲的介入を最小限に抑えることで、手順上のばらつきを低減します。
トランスレーショナルおよび前臨床研究
- ヒト集団で観察される疾患関連の環境ストレス要因と一致しています。
- 発見から、不安および認知機能エンドポイントの前臨床検証までの一貫性を可能にします。
- 不安と認知機能障害の両方の表現型をモデル化することで、リスクを調整した進展決定をサポートします。
パイプラインおよびワークフローの統合
このモデルは、初期探索から前臨床までの連続的なプロセスに適合し、神経精神疾患の適応症におけるターゲットバリデーションとリード化合物の同定の両方をサポートします。
- 探索生物学： ストレス誘発性の不安および認知機能障害のメカニズムに関する仮説検証を支援します。
- スクリーニング： 化合物評価のためのアッセイ可能な行動エンドポイントを提供します。
- 分析： オープンアーム滞在時間や物体認識などの行動指標の定量的な比較を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ： 前臨床研究の結果を、ヒトに関連するストレスおよび不安の表現型へと結びつけます。
- 企業での再利用： 神経行動研究プログラム全体に適応可能な、拡張性のある非侵襲的なプラットフォームを提供します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：不安研究における予測の信頼性を向上させ、メカニズムの曖昧さを低減する。
- 運用の価値：標準化とハンドリング要件の最小化により、ワークフローを効率化する。
- 戦略的価値：神経精神疾患ポートフォリオにおけるgo/no-go判断の質と資本効率を向上させる。
- ポートフォリオへの影響：不安および認知障害を標的とする初期段階のアセットにおいて、リスク調整後の優先順位付けを可能にする。
実施上の検討事項
- 行動神経科学および齧歯類のハンドリングに関する専門知識が必要です。
- 環境制御のため、標準的なケージ、不透明な遮蔽板、および最小限の敷材を必要とします。
- 動物への刺激を最小限に抑え、アガロースベースの処置を一定に実施することが求められます。
- 行動評価項目の再現性を確保するためには、チーム間での標準化が不可欠です。
- 本モデルはストレス誘発性不安に限定されており、人間の不安障害のあらゆる側面を捉えられない可能性があります。
バイオファーマ FAQ
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:36
Animals and Cage Setup
1:34
Care and Treatment During the Social Isolation Period
1:58
Agar Drug/Treatment Preparation: A Non-Invasive Drug Treatment and Behavioral Analysis
3:15
Results: Social Isolation (SI)-Induced Anxiety Mouse Model
3:56
Conclusion
