선동 우울 증상, 행동 변화 및 ​​설치류에 부정적인 건강 성과에 대한 예측할 수없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜

다음 실험의 전반적인 목표는 설치류 계통을 무작위로 결정된 일련의 만성적이고 예측 불가능한 스트레스 요인에 노출시켜, 동물이 점증하는 우울 증상의 심각성에 효과적으로 대응하지 못하도록 하는 것입니다. 이는 동물에게 해롭거나 부상을 입히지 않으면서 스트레스를 유발하도록 설계된 가능한 자극 목록 중 하나에 매일 노출시킴으로써 달성됩니다. 동물은 8주 동안 일주일에 5~6일 동안 정기적인 간격으로 스트레스 요인에 노출되며, 설탕물 선호도 검사(sucrose spray test)와 같은 부여된 자극에 대한 동물의 반응 및 상태를 평가하여 우울 증상의 발현 여부를 모니터링합니다.

결과에 따르면 동물의 환경에 만성적인 무작위 불가해 스트레스 요인을 부여하면 동물의 적응 능력이 저하되며, 수주에 걸쳐 우울 증상이 발현되는 것으로 나타났습니다. 이 방법은 만성 우울 증상이 다른 조직이나 장기 시스템에서 어떻게 부정적인 건강 결과로 이어질 수 있는지와 같이 만성 질환 분야의 핵심 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 저희는 임상 환자군에서 진행성 심혈관 질환과 질병 위험 사이의 깊은 공존 관계와 더불어 심각한 우울증이 동시에 나타나는 것을 확인했을 때 이 방법을 활용한다는 아이디어를 처음 갖게 되었습니다.

본 실험 절차는 저희 연구실의 박사 과정 학생인 Steven Brooks 씨와 Kayla Brannon 씨가 시연하겠습니다. 분리된 케이지에서 하우스 마우스(house mice)에게 가벼운 스트레스를 유도하기 위해, 매일 한 또는 두 가지의 스트레스 요인에 각각 최소 3~4시간 동안 노출시켜야 하며, 젖은 베딩 스트레스 요인의 경우 다음의 스트레스 요인 목록을 무작위 일정으로 수행해야 합니다. 표준 케이지에 깨끗한 물 10 to 20 ounces를 부어 베딩을 적십니다.

마우스를 습한 케이지에 3~4시간 동안 둡니다. 케이지에서 깔짚을 제거하여 3~4시간 동안 유지한 후, 빈 케이지가 필요한 다른 스트레스 요인으로 전환하거나 신선한 깔짚이 깔린 깨끗한 케이지로 옮깁니다. 깔짚이 없는 케이지를 튼튼한 물체를 이용해 약 45도 각도로 기울여 마우스가 케이지 내에서 움직여도 고정된 상태로 3~4시간 동안 유지합니다. 이 스트레스 요인을 위해, 일반적인 12시간 명기/12시간 암기 주기를 30분 간격의 연속된 주기로 변경하여 총 8시간 동안 실시합니다.

마우스를 원래의 홈 케이지에서, 3시간의 스트레스 유발 기간 동안 비워둔 인접 마우스의 케이지로 옮깁니다. 케이지에서 깔짚을 제거하고 마우스의 경우 약 0.25 inches 깊이로 물을 채운 뒤, 마우스를 약 4시간 동안 둡니다. 수분 노출이 끝나면 부드러운 수건으로 마우스의 물기를 빠르게 닦아줍니다.

무작위로 배치된 털 뭉치를 케이지에 넣거나 천연 포식자 종의 소변 10 to 20 mL를 추가하여 마우스를 포식자, 냄새 또는 소리에 노출시키고, 3~4시간 동안 그대로 둡니다. 또는 매일 스트레스 기간이 끝날 때 케이지 근처에서 천연 포식자 종의 으르렁거리는 소리나 포식 소음을 3시간 동안 재생합니다. 마우스를 깨끗한 케이지로 옮겨 매일 사육 시설로 돌려보냅니다.

매주 한 번씩 각 동물을 검사하여 수의학적 치료가 필요할 수 있는 상처나 궤양의 발생 여부를 확인하고, 그루밍 코드를 평가하도록 교육받은 두 명의 연구자가 검사를 수행합니다. 각 동물을 검사하고 0에서 1 사이의 척도로 주간 코드 점수를 할당하십시오. 8개 신체 부위 각각에 대해 깨끗함은 0점, 오염됨은 1점으로 개별 점수를 부여하여 합산합니다.

머리, 목, 등 쪽 털, 배 쪽 털, 꼬리, 네 다리, 뒷다리, 그리고 생식기 부위입니다. 깔짚이 털에 달라붙는 것을 방지하기 위해 면 패드나 수건을 깐 깨끗한 케이지에 동물을 넣습니다. 그 다음 각 동물의 머리와 등 쪽 털에 10% sucrose 용액을 분무하고 5분 동안의 전체 그루밍 행동을 기록합니다.

이 시간 동안 안면 그루밍 활동의 잠복기와 빈도를 측정하십시오. 잠복기는 첫 번째 분사와 안면 그루밍 시작 사이의 시간이며, 빈도는 안면 그루밍이 이루어진 횟수로 측정해야 합니다. 8주간의 예측 불가능한 만성 가벼운 스트레스(unpredictable chronic mild stress)를 가한 후, 만성 스트레스를 받은 설치류는 스트레스를 받지 않은 대조군 계통에 비해 행동 및 생리학적 결과 모두에서 유의미한 변화를 보였습니다.

마우스는 예측 불가능한 만성 경도 스트레스 후에 우울증 유사 증상을 보였으며, 털 고르기 점수가 점진적으로 감소하는 양상을 나타냈습니다. 이러한 털 상태의 현저한 악화는 그루밍 활동의 감소를 시사하며, 이는 동기 부여의 결핍과 병행될 수 있습니다. 최근의 증거들은 수컷과 암컷 마우스 사이에서 예측 불가능한 만성 경도 스트레스에 대한 반응에 상당한 양적 차이가 있음을 시사해 왔습니다.

구체적으로, 연령이 일치하는 수컷과 동일한 스트레스 프로토콜에 노출된 암컷 생쥐가 수컷보다 해당 프로토콜에 대해 더 심각한 행동 반응을 보인다는 데이터가 있습니다. 이 절차 이후에는, 만성 우울 증상의 존재가 관심 있는 장기 시스템의 정상 기능에 어떤 영향을 미칠 수 있는지와 같은 추가적인 질문에 답하기 위해 장기 특이적 기능에 적합한 다른 방법들을 용이하게 수행할 수 있습니다. 이 영상을 시청하고 나면, 설치류 모델에서 우울 증상이 점진적으로 증가하는 조건을 조성하기 위해 UCMS 프로토콜의 다양한 단계와 절차를 활용하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.