Sociaal isolatiemodel: een niet-invasief knaagdiermodel van stress en angst
11 november 2022
Hier gepresenteerd is een sociaal isolatie (SI) -geïnduceerd angstmuismodel dat wild type C56BL / 6J-muizen gebruikt om stress en angstachtig gedrag te induceren met minimale hantering en geen invasieve procedures. Dit model weerspiegelt moderne levenspatronen van sociaal isolement en is ideaal voor het bestuderen van angst en gerelateerde stoornissen.
Dit model bootst het menselijke sociale, isolatieve leven na en het is een niet-invasieve en eenvoudige manier om een model van angst en milde cognitieve stoornissen te creëren. Deze techniek vereist alleen de juiste huisvestingsomstandigheden en behandelingsvijzel, en het vereist geen vervelende processen zoals injecties of genetische manipulatie. Neem voor sociale isolatie van de dieren een standaard muizenkooi met een vierkante vloeroppervlakte van 75 inch.
Voeg de helft van de hoeveelheid beddengoed en een vierkant stuk katoen van een centimeter toe om te nestelen. Wikkel de buitenkant van de kooiwanden in ondoorzichtige zwarte plastic zakken zonder dat een segment van de zak van binnenuit toegankelijk is. Bevestig de zak met tape en zorg ervoor dat de buitenomgeving of omgeving van het dier niet zichtbaar is.
Laat de boven- en onderkant van de kooi uitpakken, tenzij de muizen naburige dieren er doorheen kunnen zien. Houd de controlemuizen in groepen van twee of drie onder normale omstandigheden in een standaard muizenkooi met een volledige hoeveelheid beddengoed, een vierkant stuk katoen van twee inch of gelijkwaardig om te nestelen, zonder ondoorzichtige zakken te wikkelen. Zorg ervoor dat de groep gehuisveste muizen compatibel zijn zonder conflicten.
Zo niet, sluit de agressor dan uit van de analyse. Vervang de kooien slechts één keer per week tijdens de donkere cyclus met dezelfde plastic zak opnieuw ingepakt in een nieuwe kooi, tenzij er aanzienlijke schade aanwezig is. Voor controlemuizen, verander de kooien twee keer per week of meer tijdens de donkere cyclus.
Blijf de muizen minstens vier weken isoleren om de optimale resultaten te observeren. Om de behandeling voor te bereiden, voegt u 3% agar toe aan gedeïoniseerd water en lost u het op bij ongeveer 90 graden Celsius met behulp van een verwarmingsplaat of magnetron. Voorkom dat de borrelende oplossing morst of overkookt.
Draai de oplossing totdat deze homogeen wordt. Terwijl de oplossing nog warm is, voegt u 5% sucrose toe. Draai de homogene oplossing rond voordat u de oplossing in een mal giet.
Laat het afkoelen en stollen bij kamertemperatuur of 4 graden Celsius. In het geval van een lichtgevoelige behandeling, bescherm de schimmel tegen licht. Eenmaal gestold snijdt u de agar in blokjes van 0,5 bij 0,5 bij 0,5 centimeter en bewaart u deze bij 4 graden Celsius tot toediening.
Dien de behandeling toe op de geplande timing en frequentie met zo min mogelijk behandeling. Plaats rustig en voorzichtig een enkele kubus op een kleine boot of gelijkwaardig, zoals de dop van een 50 milliliter kroniekbuis tijdens de donkere fase van de lichtdonkere cyclus zonder de muis aan te raken. Laat de muis de agar consumeren.
Na bevestiging van het volledige verbruik van de agar, verwijdert u voorzichtig de wegboot uit de kooi en herhaalt u dit indien nodig. Sociaal geïsoleerde muizen brengen significant minder tijd door in de open arm en een significant langere tijd in de gesloten arm in vergelijking met de controlegroep. In de open veldtest legden sociaal geïsoleerde muizen minder afstand af, kweekten ze minder en brachten ze meer tijd door in de hoeken.
Evenzo brachten ze minder tijd door in het centrale gebied dan de controle, wat wijst op verbeterd angstachtig gedrag. Sociaal geïsoleerde muizen vertoonden ook verminderde nieuwe object- en nieuwe contextherkenning in vergelijking met controle, wat cognitieve stoornissen suggereert. Deze techniek stelt ons in staat om de ontwikkeling van angst en cognitieve stoornissen te bestuderen in plaats van alleen de uitkomst van de stoornissen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie presenteert een niet-invasief muismodel van angst geïnduceerd door sociale isolatie, waarbij wild-type C56BL/6J muizen worden gebruikt. Het model simuleert real-life patronen van sociale isolatie en is bij uitstek geschikt voor het onderzoeken van stress- en angststoornissen zonder dat invasieve procedures noodzakelijk zijn.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragsstudies
- Angstonderzoek
Achtergrond
- Sociale isolatie is een veelvoorkomende stressfactor die kan leiden tot angstgevoelens en cognitieve beperkingen.
- Huidige methoden voor het creëren van angstmodellen maken vaak gebruik van invasieve procedures of uitgebreide handelingen.
- Deze studie probeert deze beperkingen aan te pakken door een vereenvoudigd en niet-invasief model te bieden.
- Het ontwerp van het model is erop gericht om menselijke ervaringen van sociale isolatie nauwgezet na te bootsen.
Doel van de studie
- Om een muismodel te ontwikkelen dat accuraat de angststoornissen en cognitieve beperkingen als gevolg van sociale isolatie weerspiegelt.
- Om onderzoekers in staat te stellen de onderliggende mechanismen van angststoornissen te bestuderen.
- Om gedragsveranderingen in een gecontroleerde omgeving te onderzoeken die gecorreleerd zijn aan sociale isolatie.
Gebruikte methoden
- Een opstelling voor sociale isolatie met gebruik van standaard muizenkooien met specifieke aanpassingen in de huisvesting.
- Controlemuizen werden in groepen gehuisvest, waarbij compatibiliteit werd gewaarborgd, terwijl geïsoleerde muizen een minimale blootstelling aan de omgeving ervoeren.
- Kooien voor geïsoleerde muizen werden wekelijks gewisseld; controlekooien werden vaker gereinigd.
- Het model omvatte behandelingen met 3% agar en 5% sucrose voor het toedienen van interventies tijdens de donkerfase.
- Gedragsobservaties omvatten de tijd doorgebracht in open versus gesloten armen, de afgelegde reisafstand en recognitietaken.
Belangrijkste resultaten
- Sociaal geïsoleerde muizen vertoonden verminderde exploratie in open gebieden, wat wijst op een toename van angstachtig gedrag.
- Een toename van de tijd die in de gesloten armen werd doorgebracht tijdens de tests en een algemene afname van de beweging vergeleken met de controlegroep bevestigden de angstreacties.
- Geïsoleerde muizen vertoonden cognitieve stoornissen, wat bleek uit een verminderde herkenning van nieuwe objecten en contexten.
- De studie benadrukt de relatie tussen sociale isolatie, angstachtig gedrag en cognitieve achteruitgang.
Conclusies
- Dit niet-invasieve model voor sociale isolatie biedt een waardevol instrument voor het bestuderen van angst- en cognitieve stoornissen.
- De bevindingen onderstrepen de impact van sociale factoren op de geestelijke gezondheid en belichten mogelijke richtingen voor verder onderzoek.
- Het model kan helpen bij het ontrafelen van de mechanismen van angst en hun relevantie voor menselijke psychologische aandoeningen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
Niet-invasieve knaagdiermodellen die stressfactoren uit de echte wereld nabootsen, zijn essentieel voor translationeel onderzoek naar angst- en cognitieve stoornissen. Het model voor sociale isolatie maakt robuuste targetvalidatie en mechanische risicoreductie mogelijk door omgevingsstress te simuleren zonder genetische of farmacologische storende factoren. Deze benadering ondersteunt het voorspellende vertrouwen bij de vroege fase van neuropsychiatrische geneesmiddelenontwikkeling en portfolioselectie.
Strategische toepassingen in biopharma R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onderzoek naar angstgerelateerde signaalpaden mogelijk onder gecontroleerde, niet-invasieve stresscondities.
- Faciliteert functionele targetvalidatie door gedragsfenotypes te koppelen aan moleculaire mechanismen.
- Verhoogt de voorspellende betrouwbaarheid voor kandidaat-targets door blootstelling aan stress te modelleren die relevant is voor de mens.
Screening & Assayontwikkeling
- Biedt een gestandaardiseerd gedragssysteem voor het evalueren van anxiolytische effectiviteit in vivo.
- Levert reproduceerbare, kwantitatieve gedragsresultaten voor het screenen van verbindingen.
- Vermindert procedurele variabiliteit door hantering en invasieve interventies te minimaliseren.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Komt overeen met ziekterelateerde omgevingsstressoren die zijn waargenomen in menselijke populaties.
- Maakt continuïteit mogelijk van de ontdekkingsfase tot de preklinische validatie van angst- en cognitieve eindpunten.
- Ondersteunt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling door zowel angst- als cognitieve beperkingsfenotypen te modelleren.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit model past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek en ondersteunt zowel de validatie van targets als de identificatie van lead-verbindingen voor neuropsychiatrische indicaties.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetoetsing naar mechanismen van stress-geïnduceerde angst en cognitieve beperkingen.
- Screening: Biedt assay-ready gedragseindpunten voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytiek: Maakt kwantitatieve vergelijking van gedragsmetriek mogelijk, zoals tijd in de open armen en objectherkenning.
- Translationeel onderzoek: Slaat de brug tussen preklinische bevindingen en voor mensen relevante stress- en angstfenotypes.
- Bedrijfsbrede herbruikbaarheid: Biedt een schaalbaar, non-invasief platform dat aanpasbaar is binnen verschillende neurobehaviorale onderzoeksprogramma's.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in angstonderzoek.
- Operationele waarde: Stroomlijnt workflows door standaardisatie en minimale eisen aan handling.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen en de kapitaalefficiëntie in neuropsychiatrische portfolio's.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk van assets in vroege stadia die gericht zijn op angst- en cognitieve stoornissen.
Overwegingen voor Implementatie
- Vereist expertise in gedragsneurowetenschappen en het hanteren van knaagdieren.
- Heeft standaard kooien, ondoorzichtige barrières en minimale strooisel nodig voor omgevingscontrole.
- Vereist een consistente toediening van behandelingen op agarbasis met minimale verstoring van de dieren.
- Standaardisatie tussen teams is essentieel voor de reproduceerbaarheid van gedragseindpunten.
- Het model is beperkt tot stress-geïnduceerde angst en is mogelijk niet representatief voor alle facetten van menselijke angststoornissen.
Veelgestelde vragen over Biopharma
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
