Здесь представлен протокол для модели алкогольной зависимости 2BC/CIE у мышей для изучения расстройств, связанных с употреблением алкоголя.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь представлен протокол для модели алкогольной зависимости 2BC/CIE у мышей для изучения расстройств, связанных с употреблением алкоголя.
Расстройство, связанное с употреблением алкоголя (AUD) - это хроническое расстройство, связанное с алкоголем, которое обычно проявляется в виде неконтролируемого употребления алкоголя и увлечения алкоголем. Ключевым компонентом исследований AUD является использование трансляционно релевантных доклинических моделей. За последние несколько десятилетий для изучения AUD использовались различные животные модели. Одной из известных моделей AUD является модель хронического прерывистого воздействия паров этанола (CIE), которая представляет собой хорошо зарекомендовавший себя подход к индуцированию алкогольной зависимости у грызунов посредством повторяющихся циклов воздействия этанола через вдыхание. Чтобы смоделировать AUD у мышей, воздействие CIE сочетается с добровольным выбором двух бутылок (2BC) алкоголя и воды для измерения эскалации употребления алкоголя. Процедура 2BC/CIE включает в себя чередование недель употребления алкоголя 2BC и CIE, которые повторяются до тех пор, пока не будет достигнута эскалация употребления алкоголя. В настоящем исследовании мы описываем процедуры проведения 2BC/CIE, включая ежедневное использование испарительной камеры CIE, и приводим пример повышенного употребления алкоголя у мышей C57BL/6J с использованием этого подхода.
Расстройство, связанное с употреблением алкоголя (AUD), которое включает в себя хроническое чрезмерное употребление алкоголя, является одним из самых распространенных психических расстройств и глобальной проблемой. Симптомы AUD включают в себя повторяющиеся циклы опьянения, абстиненции и тяги к алкоголю и характеризуются постоянным употреблением алкоголя без учета социальных, профессиональных и медицинских последствий1,2,3,4,5,6,7. Расстройство, связанное с употреблением алкоголя, часто возникает в сочетании с другими распространенными, стойкими и ухудшающими психическими расстройствами8, такими как ADHD9, anxiety10, или depression11 и является причиной примерно 88 000 смертей ежегодно только в Соединенных Штатах2. Чрезмерное или частое употребление алкоголя может повлиять на статус работы и социальные отношения человека12 и может привести к росту насилия13. Физически острая абстиненция от алкоголя может привести к тревоге, возбуждению, тремору, чрезмерному потоотделению, изменению сознания и галлюцинациям14,15. Кроме того, люди могут испытывать симптомы абстиненции при сокращении или прекращении употребления алкоголя и становиться раздражительными или капризными16. Кроме того, хроническое употребление алкоголя может вызвать потерю памяти17 и может привести к дефициту тиамина, также известному как синдром Вернике-Корсакова (WKS), который вносит значительный вклад в вызванную алкоголем деменцию18.
Для дальнейшего продвижения исследований AUD необходимо иметь трансляционно релевантные животные модели заболевания. Наиболее распространенной моделью AUD у грызунов является хроническое прерывистое воздействие паров этанола (CIE), которое является хорошо зарекомендовавшим себя подходом для индуцирования алкогольной зависимости путем повторного вдыхания алкоголя vapor4,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. Процедуры CIE у грызунов вызывают симптомы абстиненции, такие как судороги, вызванные обращением31, гипервозбудимость, раздражительное поведение, тревожное поведение и нарушения сна, и приводят к эскалации употребления алкоголя22,32,33,34,35. Более того, CIE приводит к значительному росту добровольного потребления алкоголя, отражая компульсивное потребление, наблюдаемое у человека AUD36. Во время фаз интоксикации мыши демонстрируют поведенческие и физиологические признаки, соответствующие алкогольной интоксикации у людей, включая атаксию, седативный эффект и нарушение гипотермии37,38,39. Эти результаты подчеркивают полезность модели CIE для охвата как нейробиологических, так и поведенческих аспектов алкогольной зависимости, что делает ее ценным инструментом для выяснения механизмов AUD и тестирования потенциальных терапевтических вмешательств. В доклинических моделях AUD, таких как хроническое прерывистое воздействие паров этанола (CIE), мыши демонстрируют поведенческие и физиологические признаки, которые параллельны алкогольной интоксикации и зависимости от алкоголя у человека. Во время фаз интоксикации у мышей могут проявляться такие признаки, как атаксия, седативный эффект, снижение исследовательского поведения и нарушение рефлекса выпрямления. Учитывая эти риски, за животными внимательно следили во время и после воздействия паров этанола для выявления признаков тяжелой интоксикации или ухудшения здоровья.
У крыс модель CIE часто включает в себя оперантное самостоятельное введение алкоголя для измерения возрастания потребления40,41,42, тогда как мышиная модель включает CIE и выбор двух бутылок (2BC) drinking43,44. Доклинические модели алкогольной зависимости последовательно показывают, что животные увеличивают потребление этанола после хронического воздействия паров этанола23,45,46,47. В частности, на мышах, было показано, что повторяющиеся циклы CIE увеличивают добровольное потребление этанола3,21,48,49,50. В целом, предыдущие исследования показывают, что модель CIE достаточна для увеличения потребления этанола и модели AUD у грызунов.
Это исследование направлено на то, чтобы выделить метод CIE для изучения AUD и, в частности, сосредоточиться на модели мыши 2BC/CIE. Мы подробно рассмотрим процесс выполнения 2BC/CIE и представим пример эскалации употребления алкоголя после CIE.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все процедуры были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию Университета Пердью. В настоящем исследовании использовались мыши C57BL/6J в возрасте 8 недель. В группе CIE было 5 мышей (3 самца, 2 самки), а в группе Air было 10 мышей (5 самцов и 5 самок). Животные были получены из коммерческого источника (см. Таблицу материалов) и содержались в группах по 12-часовому циклу «свет-темнота» с доступом к пище. Масса тела мышей измерялась один раз в неделю на протяжении всего эксперимента.
1. Общий дизайн эксперимента
ПРИМЕЧАНИЕ: Выбор двух бутылок (2BC)/хроническое прерывистое воздействие паров этанола (CIE) - это доклиническая мышиная модель для исследования зависимости от этанола51.
2. Подготовка к эксперименту
3. Привыкание животных
4. Выбор из двух бутылок с 15% этанола и водой
5. Хроническое прерывистое воздействие паров этанола (CIE)
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В данном репрезентативном исследовании потребление этанола (г/кг) в ходе 2BC регистрировалось во время базового периода потребления и после нескольких недель CIE (после воздействия паров). Кратко, как описано в протоколе, во время 2BC мыши имели доступ к двум бутылкам: одна содержала воду, а другая — 15% (масс./об.) этанол. После определения базовых показателей потребления субъекты были разделены и равномерно распределены в группы CIE или Air. Начальное базовое потребление этанола в течение 3-недельного периода стабилизи...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Расстройства, связанные с употреблением алкоголя, представляют собой глобальную проблему общественного здравоохранения с высокой распространенностью и затратами для общества56. Для изучения AUD на доклинических животных моделях распространенным методом на мышах является 2BC/CIE 20,34,43,44,51,57,58,59....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Мори Коул является владельцем и оператором компании La Jolla Alcohol Research Inc.
Эта работа была поддержана грантами Национальных институтов здравоохранения (NIH) AA027301 и AA029985.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 500 трубок Eppendorf Eppendorf | L203896J | ||
| 95% этанола | Decon laboratories | 2816 | |
| Машина Analox | Инструменты | Analox-AM1 | |
| Весы для взвешивания животных Kent | Scientific | SCL-4000 | |
| Связующие зажимы Офисный | склад | 560394 | |
| мышей C57BL/6J | Jackson Laboratory | 000664 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5418R | |
| Хроническая испарительная камера периодического действия | La Jolla Alcohol Research Inc | Изготовленные на заказ материалы | |
| Heparin/EDTA | Sagent Pharmaceuticals | TS/DRUGS/2/2015 | |
| Подстилка для мышей | Bed-o' Початки | 8B | наполнить 1/8-дюймовой глубиной |
| Мышиная поилка | Изготовленные на заказ материалы | ||
| Пиразол | Сигма-Олдрич | bccc6397 | |
| Teklad global 18% белка (корм для мышей) | Teklad global | Envigo 2018 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.