방법 논문

마우스에 Anhedonia 유도 대 한 예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜

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⸱

DOI:

10.3791/58184

⸱

2018년 10월 24일

 , 
1School of Behavioral Science, The Academic College Tel-Aviv-Yaffo, 2Department of Education and Psychology, Open University

이 논문에서

요약

여기 쥐에서 예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜 선물이. 이 프로토콜 장기 우울증 같은 표현 형을 유도 하 고 행동 하 고 neuromolecular 우울증 같은 적자 반전에 상 상속 항우울제의 효능을 평가 하기 위해 수 있습니다.

초록

우울증은 매우 우세 하 고 쇠 약 상태, 현재 pharmacotherapies에 의해 부분적 으로만 해결. 많은 환자에서 치료에 응답의 부족 표시 새로운 치료 대안을 개발 하 고 더 나은 장애의 병 인을 이해 하는 필요 합니다. 변환 장점으로 전 임상 모델은이 작업에 대 한 기초. 여기 우리는 생쥐에서 예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 (UCMS) 메서드에 대 한 프로토콜을 제시. 이 프로토콜에서 사춘기 쥐 만성 교환 예측할 수 없는 가벼운 스트레스에 노출 됩니다. 인간에서 우울증의 병 인을 닮은, 쥐 사춘기의 민감한 기간 동안 스트레스 노출 성인에서 분명 우울증 같은 표현 형 instigates. UCMS는 우울증 같은 행동 및 neuromolecular 인덱스의 다양 한 항우울제의 검 진을 위해 사용할 수 있습니다. 평가를 더 눈에 띄는 테스트에서 설치류에 우울증 같은 행동 anhedonia (우울증의 핵심 증상)을 반영 하는 자당 기본 설정 시험 (SPT), 이다. SPT는이 프로토콜에도 나타납니다. 프로토콜의 타당성에 대 한 다른 동물 프로토콜에 비해 강화 하는 UCMS anhedonia 유도, 장기 행동 적자 선동 및 항우울제와 만성 (하지만 하지 급성) 치료를 통해 이러한 적자의 활성화의 능력 우울증 같은 행동을 유도 하는 방법

서론

주요 우울증 장애 (MDD)은 11로 표시 되었습니다 쇠 약 상태, 11-162,3의 일생 보급 함께 질병1, 글로벌 부담일 원인. MDD 심각한 장애 환자의 사회적, 직업적 기능, 삶의 질 저하, 수많은 정신 및 신체 장애 및 사망률4,,56 에 대 한 위험 증가와 관련 있다 , 7. 여러 효능 pharmacotherapies와 MDD;에 대 한 심리적 개입 그러나, 환자의 3 분의 1 보다 더 할 달성 하지 죄 사 함은 기존 치료 옵션8,9,,1011. 따라서, 더 나은 MDD의 이상과 새로운 약물의 개발의 매핑 최대 중요성의 여전히 있습니다. 이러한 작업을 과학적으로 해결 하기 위해 활용 될 필요가 동물 모델 검증.

예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 (UCMS)은 우울증 및 불안 같은 동작12,13,,1415를 유도 하는 데 사용 하는 유명한 설치류 패러다임 이다. UCMS의 주요 목적은 생쥐와 쥐, 행동 적자 (anhedonia 행동 절망12,15등)를 생성 하 여 잠재적인 치료 약리 에이전트에 대 한 검 진을 홍보입니다. 절차 캐츠16 에 의해 처음 도입 되었고 이후 Willner17,18, 광대 한 행동과 neurobiological 결과 우울한 징후12져 요 양보에 의해 개발. 그것은 처음 쥐를 위해 설계 되었고 나중 마우스13,19수용. 프로시저에서 사춘기 동물 만성 다른 예측할 수 없는 가벼운 스트레스에 노출 됩니다. 그 후, 약리 에이전트 관리 됩니다. 행동 및 생물 학적 인덱스 치료 종료 시 얻을 수 있습니다. UCMS 다음 실시 하는 더 저명한 테스트 중 하나는 자당 기본 시험 (SPT) 이다. SPT는 물 보다는 청량된 솔루션 설치류 타고 난 기본 설정에 따라 그리고 anhedonia12,18,20, 평가 하기 위한 필수적인 변환 모델로 널리 인정 (이 인간 우울증22,23에 핵심 증상) 21 .

그것의 소개부터 4 번째 10 년을 입력 하는 동안 UCMS 생쥐와 무수 한 연구에서 쥐에 적용 되었습니다. 이러한 연구의 대부분은 우울증 같은 행동12,13,,2124를 유도 하는 방법으로 UCMS 고용. 연구 또한 anxiogenic 효과25,26,27,,2829를 생성 하는 모델을 채용 했습니다. 자당 및 사 카린 anhedonia UCMS12,18,30,31,,3233다음을 평가 하는 데 사용 하는 주요 테스트는. UCMS 문학에 통합 매우 다른 주목할 만한 결과 조치: 꼬리 서 스 펜 션 테스트 (TST)28,,3435, 강제 수영 시험 (FST)28,34 , 36 , 37 (둘 다 측정 스트레스 대처 행동 절망), 오픈 필드 테스트 (자주, 탐험 행동, 불안 같은 동작 및 운동 활동 측정)25,,2838는 상승 미로 (EPM; 측정 불안 같은 동작)25,,3940 및 추가 테스트 측정 우울증 같은 행동, 불안 같은 행동, 인지 기능 및 사회적 행동12 플러스 . Tricyclic 항우울제 (TCAs; imipramine35,41,,4243, 데18,44,45의 만성 관리 ), tetracyclic 항우울제 (TeCAs, maprotiline,4647, mianserin48), 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 (SSRIs, 부정맥46,47,49 , escitalopram30,50, 프 락 스 틴51,52), 멜 라 토 닌43,49, 것53, 지방산 아 미드 가수분해 효소 (FAAH) 억제제 URB59754 및 여러 자연 화합물30,37,50,55,56,,5758 반대로 UCMS 유도 우울증 및 불안-같은 증상을 설명 했다. 전반적으로, 이러한 치료 효과 없는 급성 치료12 (예를 들어, 프 락 스 틴51,52, imipramine53,54,59 통해 얻은 되었습니다. ,60, 부정맥53, 것53, URB59754, brofaromine60).

유년기와 청소년 기 동안 스트레스 노출은 성인61,,6263에 (여러 가지 다른 정신 장애) 중 MDD의 앞쪽 형성을 위한 주요 위험 요소 이다. Hypothalamic-뇌 하 수 체-부 신 (HPA) 축은64스트레스 바이오 행동 응답 규제 주요 신경 내 분 비 시스템. 유년기와 청소년 기의 민감한 neurodevelopmental 기간 동안 장기적인 스트레스는 HPA 축의 균형을 손상 한다. 그것은 향상 된 공감 활성화, 불균형된 반응성 hypercortisolemia 휴식 상태;를 통해 지속의 상태를 자극 수 있습니다. 따라서, 개인 우울증 또는 불안 관련 psychopathologies65,66,,6768에 취약 렌더링. 적절 하 게이 병 인을 변환 하는 UCMS: 마우스 동안 응용 프로그램을 스트레스 ' 청소년 기 장기 우울증 같은 민감성을 유도. 또한, UCMS에 의해 유도 된 행동 적자에 HPA 축 기능 (예를 들어, hippocampal 두뇌 파생 된 neurotrophic 요인 [BDNF; 높은 평형에 관여 하는 단백질의 감소를 초래 하 여 중요 한 변경에 의해 underlain는 HPA 축69,70]30, 또는 혈액,7172분 비 corticosterone의 규정을 방해 하 여), 인간12, 이상 유사성에 50,73.

UCMS 기능이 여러 狮 우울증에 대 한 모델: 예: (i) anhedonia의 도출 (MDD23,74의 endophenotype 간주 하는); (ii) UCMS 행동 절망, 감소 된 사회적 행동, 모피 상태에서 악화 등 더 많은34; 우울증 같은 행동의 광범위 한 평가 가능 그리고 (iii) 만성 (2-4 주), 다음 스트레스 노출 같은 에이전트30,75 에 의해 인간 환자에서 얻은 효과를 병렬 수와 치료 효과 생산할 수 있는 항우울제의 급성 하지 관리 하지만 ,7677.

이러한 기능 강화 UCMS 우울증의 다른 동물 모델에 비해의 유효성. FST78 및79 TST 유도 하거나 우울증 같은 행동을 평가 하기 위해 사용 되는 두 가지 모델이 있습니다. 우울증 같은 행동을 유도 하는 모델 들은 UCMS;에 비해 분명 부족 그들은 하지 않습니다 장기 행동 변화를 자극과 수 단지 급성 스트레스를 조정 반영 보다는 튼튼한 우울증 같은 형상76항복.

우울증의 대체 동물 모델은 사회적 패배 모델. FST 및는 TST와 달리이 모델 (UCMS) 같은 만성 스트레스의 응용 프로그램 요구 (id est [즉], 사회를 혐오 하는 동물의 재발 정복 조우 지배적인 대응)76,77 , 80 , 81 , 82. 사회적 패배 모델의 주요 장점은 스트레스, 따라서 인간의 우울증의 병 인에 있는 사회 심리적인 스트레스의 역할을 반영으로 사회적 자극을 사용. UCMS와 마찬가지로 사회 패배 모델 elicits 장기 우울증 같은 행동 및 신경 내 분 비 변경. 그러나 다시 UCMS 평행, 사회적 패배 유도 적자 항우울제의 만성, 하지만 하지 급성 관리를 통해 반전 수 있습니다. 전반적으로, 조사 우울증76,,7781,82의 이상에 대 한 전 임상 기구로 UCMS와 사회 패배의 활용에 대 한 큰 지원이 있다 . 그러나, 사회적 패배 모델의 주요 부족은 그것만 남성 설치류에 적용 될 수로 여성 서로83쪽으로 충분 한 공격적인 행동을 전시 하지 않습니다. 반면, UCMS 두 남성 및 여성 쥐34에 여러 우울증 같은 효과 생산 하기 위해 표시 되었습니다.

예측 가능한 만성 가벼운 스트레스 (PCMS) 구속 스트레스28,84,,8586,87에 매일 반복 노출의 처방을 적용 하는 또 다른 설치류 모델입니다. 몇몇 연구는 PCMS 증가 불안 같은 동작28,87; 이기는 하지만, 거기는 모순 장기 우울증 같은 행동을 유도 하는 마주-à-마주 PCMS 기능을 보고 합니다. UCMS, 달리 PCMS 상태 anhedonic 처럼28,,8486을 유도 하는 기능을 참조 하는 덜 만족 스러운 결과 생산 하고있다. 이것은 인간 현상, 예측할 수 없는 스트레스는 예측 가능한 것 들 하는88보다 더 해로운 일치 합니다.

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프로토콜

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회의는 학술 대학 전화-아비 브-Yaffo에 의해 승인 되었습니다.

1입니다. 동물

  1. 사용 전 사춘기 (즉, 3 주 옛날) 연구소의 암 연구 (ICR) outbred 남성 쥐.
  2. 2 개의 동등 하 게 치수가 재 진된 스트레스 그룹 (순 대 UCMS) 마우스 무작위. 치료 그룹 당 15 마우스를 사용 하 여 (예: 3 가지 약리 치료 그룹 사용 하 여 90 전체 쥐; 2 [UCMS 순 대] × 3 [치료] × 15 [마우스] = 90)
  3. 집 쥐 스트레스 그룹; 즉, 순진한 마우스만 집 순진한 마우스 그리고 UCMS 그룹만에서 쥐와 집 UCMS 그룹 쥐.
  4. 표준 홈 장에 동물 하우스 (30 × 15 × 14 cm; 마우스 [즉, 약리 치료 그룹] 모든 치료 그룹에서 포함 된 각 케이지 케이지; 달리 표시 하는 경우를 제외 하 고 쥐 실험을 통해 같은 장에 유지 당 5 쥐) .
  5. (주 2 회 교체) 신선한 톱 밥 집 감 금 소를 농축 탈지 면의 조각을 추가.
  6. 1 주일 새 환경 순응 기간 동안 홈 장에 집 동물. 쥐 새끼 차 우와 물에 대 한 광고 libitum 액세스 허용 (UCMS 스트레스 응용 프로그램 시 제외).
  7. (를 제외 하 고 때 다르게 표시) 일관 된 12 h 명암 주기를 유지 합니다. UCMS 절차 동안 그들의 가정 장에 순진한 마우스를 유지.

2입니다. UCMS

  1. UCMS 프로토콜의 유일한 사용을 위한 연구실에서 별도 공간을 지정 합니다.
  2. 일주일에 한 번, 매주 다른 날에 이용은 7 스트레스 (즉, 젖은 케이지, 약화 톱 밥, 기울어진된 케이지, 빈 새 장, 사회적 스트레스, 마우스 자제와 장애 명암 주기)의 각 4 주 스트레스 처방 디자인 (대 한 한 디자인 보고 Supplemental 표 1).
  3. 새 환경 순응의 1 주 다음 스트레스 응용 프로그램 시작 (1.6 참조) (쥐 4 주 약 인지 확인).
  4. 매일 스트레스 응용 프로그램 전에 주택 방에서 UCMS 룸 UCMS 그룹의 감 금 소를 전송.
  5. 응용 프로그램을 스트레스, 동안 UCMS 그룹 (를 제외 하 고 빛/어둠의 반전 동안 주기)에 대 한 설치류 차 우와 물에 대 한 액세스를 차단 합니다.
    참고:이 원래 케이지 뚜껑 (음식 및 물 포함), 빈 새 장 뚜껑을 교체 하 여 얻을 수 있습니다.
  6. 이전에 설계 된 처방에 따라 다음과 같은 스트레스를 적용 (2.2 참조):
    1. 젖은 케이지
      1. (즉, 톱 밥 없이 케이지)는 빈 장에 홈 케이지 들 함께 마우스를 놓습니다.
      2. 24 ± 1 ° C에서 1 cm (마우스에 직접 물 흘림 방지 하는 주의 부)의 깊이를 유지 하는 물으로 빈 케이지를 채우십시오. 4 h 젖은 장에 마우스를 유지.
      3. 별도 개별 과도 케이지, 그것 및 종이 수건 침구 난방 패드 위에 열 램프와 건조를 각 마우스를 전송 합니다. 온도 37 ° c.를 초과 하지 않는 확인 하려면 과도 새에서 온도계를 배치
      4. 고 과도 케이지 건조까지 보이는 활력된 (약 10-15 분)에서 각 마우스를 유지. 과 같은 홈 케이지를 마우스를 반환 합니다.
    2. 약화 톱 밥
      1. 톱 밥은 적당히 약화 될 때까지 홈 케이지 24 ± 1 ° C에서 보관 물 (마우스에 직접 물 흘림 방지 하는 주의와 부)를 붓는 다.
        참고: 그것는 물을 붓는 전에 신선한 톱 밥을 사용할 필요가 없습니다.
      2. 4 h 후 2.6.1.3에 설명 된 대로 임시 장에 마우스를 건조. 신선한 톱 밥 균 장에 홈 케이지과 마우스를 놓습니다.
    3. 기울어진된 케이지
      1. 4 h에 대 한 벽에 45 °에 연습장을 기울기.
        참고:이 기간 동안, 그들의 대조 물과 그들의 가정 장에 남아 스트레스 쥐.
    4. 빈 케이지
      1. 4 h에 대 한 빈 케이지를 홈 장에서 쥐, 특정 홈 케이지 들 함께 전송 합니다.
    5. 사회적 스트레스
      1. 적어도 3 d 스트레스 신청 이전 기간에 대 한 생쥐의 다른 그룹에 의해 지 내게 된 케이지를 홈 장에서 쥐, 특정 홈 케이지 들 함께 전송 합니다. 4 h에 대 한 생소 한 장에 마우스를 유지.
        참고:을 피하기 위해 불확실성 장소 스티커 마우스 기원 케이지를 나타내기 위해 각 감 금 소에.
    6. 쥐 감 금
      1. 과 같은 홈 케이지를 4 h. 반환 마우스 청소 마우스 restrainer에 별도로 각 마우스를 놓습니다.
    7. 명암 주기
      1. UCMS 방에 특정 들과 그들의 가정 장에 마우스를 전송 합니다. 24 연속 시간을 위해, 빛을 계속.
        참고:이 스트레스 동안에 쥐 허용 됩니다 설치류 차 우와 물에 대 한 광고 libitum 액세스.
  7. 스트레스 응용 프로그램, 다음 주택 방에 사용 UCMS 방에서 UCMS 그룹의 연습장을 반환 합니다.
  8. 4 주 동안 스트레스 노출, 주택 룸에 위치한 자신의 집 새 순 그룹 유지.
    참고: 순진한 마우스 전송 되지 않습니다 UCMS 객실에 다른 마우스 스트레스 절차를 겪고에 노출 스트레스89,90에 직접 노출 없이 stressogenic 효과 일으킬 수 있기 때문에.
  9. UCMS 동안 동물의 모니터링
    1. 스트레스 동안 응용 프로그램 (를 제외 하 고 빛/어둠의 동안 주기) 마우스는 경험된 실험에 의해 30 분 마다 모니터링 합니다. (예를 들어, 떨림, 혼 수, 운동의 부족) 흔하지 않은 조 난 관찰 되는 경우 (특별 한 주의에 배치 되어야 한다 잠재적인 저체온증 ' 젖은 ' 장과 '톱 밥 약화' 중)는 스트레스에서 마우스를 즉시 완화.
    2. 매일 상처 또는 다른 신체적 또는 행동 이상에 대 한 각 마우스를 검사 합니다. 만약 그러한 검사는 마우스 실험에서 제외 해야 합니다 여부를 결정 하는 실험실의 수 의사와 상담 합니다.
    3. 3 일 마다 각 마우스의 무게. 몸 무게에 강력한 감소 (즉, > 기준선 체중에서 10% 감소 또는 > 마지막 체중을 측정 하는에서 15% 감소) 연구소의 수 의사에 게 보고 해야 합니다 마우스 실험에서 제외 해야 합니다.

3입니다. 항우울제에 대 한 심사

  1. UCMS 프로토콜의 다음 날에 상 상속 치료 약리 에이전트의 시작 (즉, escitalopram [i.p.; 3 주, 15 mg/kg 하루 관리에]30,50또는 소설 허브 치료 [NHT, 30 mg/kg, i.p.; 3 주, 하루 한 관리]30,50).
    :이 프로토콜에 포함 되지 않은 다른 약물의 복용에 대 한 참고: flouxetine46, 47, 49, 89, 90, 프 락 스 틴51, imipramine35,41,42,43, 데18,44,45, maprotiline46,47, mianserin48, 멜 라 토 닌43,49, URB59754 및 다른 자연 화합물37,55,56,57,58.
    참고: NHT는 우리 실험실에서 개발 된 초본 공식. 그것은 4 성분으로 구성:
    산사 나무, Triticum Aestivum, 나리속 브라 우 니, 그리고 Fructus Zizyphi 대추. 수식은 주고 0.47 mg/ml의 최종 농도 (각)27, 50는 성분 (동결된 알갱이로 인수) 함께 1 %DMSO 포함 하는 식 염 수에 용 해 하 여 준비가 되어 있습니다.
  2. 염 분 (i.p.; 3 주 하루 한 주입)이이 그룹을 관리 및 제어 치료 그룹을 포함 합니다.
  3. 마우스 따라 약 복용량을 계산 ' 무게, 무게 앞에 서.
  4. 만성 약물 (보통 한 약국 통해 복 주입 [i.p.] 3 주 동안 하루)를 관리 합니다.
    참고: i.p. 주입 하기 전에 마우스 anesthetize 필요가 있다.
  5. 마우스 마다 3 d; 체중을 계속합니다 마지막 무게 마지막 약국 앞 3 d 이어야 한다.

4. 평가 SPT에 쾌락의

  1. 치료 단계에 따라 홈 장에서 각 마우스를 제거 하 고 신선한 톱 밥과 농축 탈지 면의 조각으로 가득에 개별적으로 배치 합니다.
  2. 두 병, 증류수와 다른 2% 자당 해결책 준비 (다른 물질을 사용할 수: 예, 사 카린91, 에탄올30).
    참고: 각 병의 동일한 볼륨을 포함 해야 합니다. 이전 새 환경 순응도 habituation 단계 체액의 도입 하기 전에 필요 합니다.
  3. 두 병을 체중 및 액세스할 수 있도록 마우스 광고 libitum 두 솔루션 (다음 중 하나)의 기간에 대 한 감 금 소 덮개에 그들을 설정: 24/48/72/144 h.
  4. 케이지 덮개의 양쪽 끝에 두 병을 놓습니다. 음식 광고 libitum 액세스할 수 있도록 두 병 사이 설치류 차 우를 배치 합니다.
  5. 병 신선한 액체로 살 균 병을 사용 하 여 모든 24 h를 교체 합니다.
    참고: 마우스는 개별적으로 지 내게로 있다 144 h92이후에 톱 밥을 변경할 필요가 없습니다.
  6. 전환 노즐의 위치 (해당 되는 경우 테스트 기간은 24 h) 모든 12 h 또는 하루에 한 번 (테스트 기간이 초과할 때 24 h) 맞출 가능성 결과 위치 환경에 의해 혼동 되었다.
  7. 각 병에서 소비를 추정 병 매일을 무게.
  8. 총 액체 섭취 량 (즉, 자당/자당 + 물)에서 자당 섭취 량의 theratio로 자당 특혜를 계산 합니다.

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결과

우울증 같은 적자를 유도 하는 UCMS 절차의 효능을 확증 하기 위해 조작 검사를 실시 했다. 남성 outbred ICR 마우스 UCMS 또는 순진한 조건 (4 주, 프로토콜 2.2에에서 설명 된 대로)에 무작위로 지정 되었다. 그 후, SPT (6 일, 프로토콜 4에에서 설명 된 대로) UCMS 받은 후 마우스 시연 쾌락 적자를 관리 되었다. 잠시 후, 생쥐 희생 했다 하 고 마는 완전히 BDNF (높은 우울증70,93의 이상에 연루 단백질)에 대 한 개 해 부 효소 연결 된 immunosorbent 분석 결과 (ELISA)을 통해 평가. 연구 설계에 대 한 그림 1 을 참조 하십시오.

독립 샘플 ...

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토론

MDD는 광범위 한 매우 쇠 약 장애, 부분적 으로만 현재의 치료 옵션에 의해 해결에 있어서는 더 나은 치료에 대 한 과학적 탐구 아직도 눌러 문제입니다. 심리적 기법에 혁신, 함께 추가 pharmacotherapies는 기존 약물에 응답 하지 않는 환자의 큰 부분에 대 한 필요 합니다. 우울증에 대 한 세심 한 동물 모델은이 작업에서 핵심 요소입니다. 이러한 모델 혁신적인 항우울제에 대 한 검사를 용이 하 게 한 무질서의 병 인에 대 한 이해를 확장 합니다. UCMS는 우울증의 더 저명한 설치류 모델 중 하나입니다. ' 키 광대 한 간행물 및 주목할 만한 통찰력12,18,82,,9596,...

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자는 Gali Breuer 비디오 제작에 있는 그녀의 원조에 대 한 감사 하 고 싶습니다. 이 연구는 Psychobiology 이스라엘 (NIPI-208-16-17b)에 대 한 국립 연구소와 오픈 대학 재단에 의해 이스라엘 사역의 과학, 기술 및 공간 (보조금 번호 313552)에 의해 지원 되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
난방 램프IkeaAA-19025-3
난방 베개SachsEF-188B
마우스 억제
휴대용 전자 저울 (*.** g)
표준 고무 마개, 크기 5Ancare#5.5RSPT 중 유출 방지
오픈 음주 튜브(2.5")AncareOT-100SPT (고무 마개에 음료수 튜브 삽입)
2 % 자당 용액
50 mL 원추형 원심 분리기 튜브SPT
사춘기 이전 (약 20 일 령) ICR 근친 생쥐EnvigoHd : ICR (CD-1)
기 스트레이트

참고문헌

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