Использование хронического социального стресса в модели послеродовой депрессии у кормящих Грызунов
10 июня 2013 г.
В этой статье описывается использование хронических житель злоумышленник социального стресса как ethologically соответствующие парадигмы модель послеродовой депрессии и тревоги у кормящих грызунов.
Общей целью данного эксперимента является создание экологически значимой модели грызунов для изучения послеродовых расстройств настроения. Во-первых, детеныши проходят период материнской разлуки. Затем детенышей возвращают в домашнюю клетку, и записывается поведение матери, вызывающее социальный стресс.
Появляется новый злоумышленник-мужчина. Материнская агрессия регистрируется в течение 30 минут или дольше для индукции хронического социального стресса. Наши результаты показывают, что хронический социальный стресс является эффективной и надежной парадигмой угнетающей материнской заботы.
Еще одно преимущество этой методики по сравнению с существующими моделями стресс-индуцированной депрессии, такими как повторяющиеся ограничения, социальные поражения или парадигмы хронического легкого стресса, которые используют рандомизированное разнообразие стрессоров, заключается в том, что социальный стресс не вносит серьезных логистических и/или физиологических искажений. Использование парадигм хронического социального стресса может привести к выявлению улучшенных профилактических мер и методов лечения расстройств настроения у матерей и их потомства. Взрослые самки хвастливой куклы разводятся в домашних условиях, а тестирование проводится в домашней клетке, расположенной в одной и той же комнате на протяжении всего исследования.
На 20 или 21 день беременности сепараторы высотой один дюйм, изготовленные из прозрачного плексигласа, помещаются в домашнюю клетку. Они делят клетку на четыре квадранта, чтобы щенки не могли отползти обратно к плотине во время испытаний. Типичное материнское поведение подтверждается у всех самок в день рождения.
Через непосредственное наблюдение за извлечением щенков, грумингом, кормлением и самогрумингом. Самцы-злоумышленники, используемые в этом исследовании, меньше или имеют аналогичный размер. Sprague Dolly, кобели и суки никогда не представляются с одним и тем же самцом дважды.
Использование самцов, которые по размеру схожи с самками, помогает предотвратить детоубийство. Рядом с клеткой устанавливается видеокамера, чтобы можно было записывать поведение во время тестирования. Для начала уберите подстилку с матери, взвесьте самца и самку отдельно, а затем поместите их в чистую клетку на 60 минут.
По окончании этого 60-минутного разделения снова взвесьте щенков. Прежде чем возвращать щенков в домашнюю клетку, начните видеосъемку, чтобы убедиться, что все действия щенка при извлечении щенка зафиксированы. Разделите щенка как можно более равномерно между тремя нетестовыми квадрантами клетки.
После этого повторного введения запишите поведение матери по уходу за ребенком в течение 30 минут. Материнская забота обычно включает в себя возвращение детенышей обратно в гнездо, гнездование, уход за детенышами или собой, а также кормление грудью. Когда самка будет взаимодействовать с подстилкой в общей сложности 120 минут, взвесьте щенков еще раз, чтобы определить потребление молока.
В течение двухчасового периода один щенок усыпляется из каждого помета в дни поведенческого тестирования после этого периода кормления. Чтобы извлечь образец молока из желудка, мы поворачиваем детенышей к матери. После взвешивания, после начала видеосъемки, поместите в клетку нового злоумышленника меньшего размера или аналогичного размера на 30 минут, чтобы проверить его на материнскую агрессию.
Материнское агрессивное поведение обычно включает в себя нападение, укусы, пинки или прижатие самца-нарушителя самкой-самкой. Для контрольных субъектов самец удаляется после 30-минутной видеозаписи материнской агрессии на второй, девятый и 16-й дни лактации, для субъектов с хроническим социальным стрессом самцы остаются с самками на 60 минут каждый день. В течение 15-дневного периода между вторым и 16-м днями лактации на второй, девятый и 16-й дни первые 30 минут регистрируются так же, как и у контрольных субъектов на второй, девятый и 16-й дни тестирования.
Позже бутылки взвешивают, чтобы определить предпочтительность сахарина. Детенышей отлучают от груди на 23-й день, а матерей усыпляют для получения образцов для дальнейшего анализа. Взрослые самки потомства от самок от самок хронических самок позже производят своих собственных детенышей.
Для дальнейшего изучения используется программное обеспечение для анализа поведения нечетных журналов для оценки поведения матери, зарегистрированного во время исследования. Как материнская агрессия, так и материнская забота оцениваются для всех видео с материнской агрессией. Эта программа создает как полный файл данных с пятисекундными отметками времени, так и сводную таблицу с общими частотами и длительностями выбранных поведений за 30-минутную запись.
Хронический социальный стресс, вызванный воздействием кормящей матери на самца-нарушителя в течение одного часа в день в течение 15 дней, привел к сокращению продолжительности груминга щенков и общего ухода за матерью. К девятому дню лактации и 16-му дню лактации у матери наблюдалось увеличение самоухода, показатель тревожности и агрессивного поведения. Соответственно, потребление молока детенышами уменьшилось по сравнению с контрольной группой на 9-й и 16-й день лактации, рост детенышей был значительно ослаблен в оба эти дня.
Социальный стресс также снижал предпочтение сахарина и показатель гедонии по вкусовым качествам 16 тестового потребления молока детенышами взрослой самки. Потомство самок социального стресса было снижено на второй и 16-й дни лактации, предпочтение сахарина у самок раннего возраста при хроническом социальном стрессе F1 также было ниже. На второй и 16-й дни лактации экспрессия мРНК окситоцина была ослаблена в надзрительном ядре матерей F1 в раннем возрасте, и аналогичные эффекты были обнаружены в паравентрикулярном ядре.
При разработке протокола хронического социального стресса важно свести к минимуму воздействие дополнительных стрессоров, таких как транспортировка самок в их пометах, чрезмерное беспокойство человека, загрязненные клетки и другие отвратительные акустические оральные стимулы. Стабильное содержание и последовательное животноводство позволят получить наиболее согласованные данные. После этой процедуры можно взять образцы самых разных тканей в несколько временных точек для изучения влияния хронического социального стресса на другие системы органов.
Кроме того, социальные стрессоры могут применяться на нескольких этапах жизненного цикла для изучения как восприимчивости, так и устойчивости к стресс-индуцированным расстройствам.
Обзор
В данной статье описывается использование модели хронического социального стресса с участием «вторгающегося» самца (chronic resident intruder social stress) как этологически релевантной парадигмы для моделирования послеродовой депрессии и тревожности у лактирующих грызунов. Целью исследования является создание надежной модели на грызунах для изучения послеродовых расстройств настроения.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Поведенческая наука
- Психобиология
Введение
- Послеродовые расстройства настроения влияют на материнский уход и развитие потомства.
- Хронический социальный стресс является потенциальной моделью для изучения этих расстройств.
- Существующие модели могут вносить вмешивающиеся переменные.
- Понимание материнского поведения имеет решающее значение для разработки методов лечения.
Цель исследования
- Создание модели хронического социального стресса у лактирующих грызунов.
- Оценка влияния социального стресса на поведение, связанное с материнской заботой.
- Оценка влияния на рост и поведение потомства.
Используемые методы
- Разлучение с матерью с последующим возвращением детенышей в домашнюю клетку.
- Введение нового самца-интрудера для индукции социального стресса.
- Регистрация материнского поведения и агрессии по отношению к интрудеру.
- Анализ потребления молока и роста детенышей в течение дней лактации.
Основные результаты
- Хронический социальный стресс привел к снижению качества материнского ухода и частоты вылизывания потомства.
- У подвергнутых стрессу матерей наблюдалось повышение уровня тревожности и агрессии.
- Потребление молока и рост детенышей были значительно снижены.
- У подвергнутых стрессу матерей наблюдалось снижение экспрессии окситоцина.
Выводы
- Хронический социальный стресс является достоверной моделью для изучения послеродовых расстройств настроения.
- Данная модель может помочь в определении мер профилактики и методов лечения.
- Необходимы дальнейшие исследования для изучения долгосрочного воздействия на потомство.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Моделирование послеродовой депрессии у лактирующих грызунов позволяет восполнить критический пробел в доклинических исследованиях, где большинство моделей стресса разрабатывается на самцах и не имеет трансляционной значимости для изучения психического здоровья матерей. Данная парадигма хронического социального стресса позволяет снизить риски при поиске механизмов воздействия терапевтических мишеней, фиксируя этологически значимые поведенческие, физиологические и нейроэндокринные изменения у матерей и потомства. Модель способствует валидации мишеней и разработке методов анализа соединений, активных в ЦНС, предоставляя систему, релевантную данному заболеванию и обладающую прогностической ценностью в отношении нарушений материнской заботы и программирования стресса в раннем возрасте.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичное обнаружение и валидация мишени
- Научная ценность: Позволяет проверить терапевтические гипотезы, связанные с окситоциновой сигнализацией, путями формирования тревожности и регуляцией материнского поведения.
- Операционная ценность: Обеспечивает функциональную валидацию мишеней посредством количественной оценки изменений в вылизывании детенышей, материнском уходе и предпочтении сахарина.
- Прогностическая ценность: Облегчает отбор перспективных соединений в портфеле путем выявления веществ, способных обратить вызванные стрессом поведенческий и нейроэндокринный дефицит.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: предоставляет стандартизированную, воспроизводимую систему для оценки влияния соединений на материнскую агрессию и поведение по уходу за потомством.
- Практическая ценность: облегчает подготовку анализа за счет автоматизированного подсчета поведенческих интервалов с временными метками и создания сводных таблиц.
- Масштабируемость: поддерживает лонгитюдную оценку на протяжении дней лактации и смены поколений для профилирования хронических эффектов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Моделирует воздействие стресса в раннем возрасте у потомства, связывая материнский стресс с долгосрочными нейроэндокринными и поведенческими изменениями.
- Практическая ценность: Позволяет проводить межпоколенческий анализ экспрессии мРНК окситоцина в ключевых ядрах, таких как супраоптическое и паравентрикулярное ядра.
- Прогностическая достоверность: Укрепляет трансляционную преемственность путем воспроизведения клинических наблюдений снижения материнской заботы и фенотипов, напоминающих ангедонию.
Интеграция в конвейер и рабочий процесс
Данный метод вписывается в континуум исследований — от проверки гипотез о мишенях до доклинической валидации, предоставляя воспроизводимую платформу для оценки модуляторов ЦНС, имеющих значение для матери и потомства.
- Биологические исследования: обеспечивает проверку гипотез о нейроэндокринных путях, участвующих в стрессоустойчивости и материнском поведении.
- Скрининг: позволяет получать количественные данные о материнской агрессии, извлечении потомства и груминге для сравнения соединений.
- Аналитика: обеспечивает статистический анализ частоты и продолжительности поведенческих актов, а также физиологических показателей, таких как потребление молока и вес потомства.
- Трансляционные исследования: обеспечивает преклиническую преемственность за счет многопоколенческой оценки восприимчивости к стрессу и согласования биомаркеров.
- Корпоративное использование: служит многократно используемой платформой для валидации мишеней, связанных со стрессом, на этапах поиска и доклинических исследований.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую уверенность за счет снижения механистической неопределенности в моделях послеродовой депрессии.
- Операционная ценность: Повышает воспроизводимость благодаря стандартизированным протоколам воздействия интрудера, оценки поведения и забора тканей.
- Стратегическая ценность: Оптимизирует принятие решений о продолжении или прекращении разработки («go/no-go») за счет моделирования клинически значимой и этологически валидной парадигмы стресса.
- Влияние на портфель: Обеспечивает приоритизацию соединений с учетом рисков, нацеленных на психическое здоровье матери и эффекты межпоколенческого стресса.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области наблюдения за поведением грызунов, оценки качества материнской заботы и сбора нейроэндокринных проб.
- Метод зависит от наличия оборудования для видеозаписи, программного обеспечения для поведенческого анализа (например, OLOG) и условий контролируемого содержания животных для минимизации влияния побочных стрессоров.
- Необходима стандартизация работы между группами поведенческого, физиологического и молекулярного анализа для интегрированной интерпретации данных.
- Требуется учет особенностей адаптации при расширении модели на другие линии грызунов или при тестировании альтернативных характеристик интрудера.
- Существуют практические ограничения, такие как необходимость постоянного определения фазы эструса, мониторинга веса потомства и исключения дополнительных стрессоров, включая транспортировку или беспокойство в клетке.
