Модель социальной изоляции: неинвазивная модель стресса и тревоги грызунов
11 ноября 2022 г.
Здесь представлена модель мыши, вызванная социальной изоляцией (СИ), которая использует диких мышей типа C56BL / 6J для индуцирования стресса и тревожного поведения с минимальным обращением и без инвазивных процедур. Эта модель отражает современные жизненные модели социальной изоляции и идеально подходит для изучения тревоги и связанных с ней расстройств.
Эта модель имитирует социальную, изолированную жизнь человека, и это неинвазивный и простой способ создать модель тревоги и легких когнитивных нарушений. Этот метод требует только соответствующих жилищных условий и лечения шнеком, и он не требует утомительных процессов, таких как инъекции или генетические манипуляции. Для социальной изоляции животных возьмите стандартную клетку для мышей с площадью 75 дюймов.
Добавьте половину количества постельного белья и один дюйм квадратного куска хлопка для гнездования. Заверните внешнюю часть стенок клетки в непрозрачные черные пластиковые пакеты без сегмента пакета, доступного изнутри. Закрепите сумку с помощью ленты и убедитесь, что внешняя среда или окружение животного не видны.
Оставьте верхнюю и нижнюю часть клетки незавернутыми, если мыши не смогут видеть через них соседних животных. Держите контрольных мышей в группах по два или три человека в нормальных условиях содержания в стандартной клетке для мышей с полным количеством подстилки, двухдюймовым квадратным куском хлопка или эквивалентом для гнездования, без упаковки непрозрачных пакетов. Убедитесь, что мыши, размещенные в группе, совместимы без конфликтов.
Если нет, исключите агрессора из анализа. Меняйте клетки только один раз в неделю во время темного цикла с тем же пластиковым пакетом, перевернутым в новую клетку, если нет значительных повреждений. Для контрольных мышей меняйте клетки два раза в неделю или более во время темного цикла.
Продолжайте изолировать мышей в течение как минимум четырех недель, чтобы наблюдать оптимальные результаты. Чтобы подготовить обработку, добавьте 3% агара в деионизированную воду и растворите ее примерно при 90 градусах Цельсия с помощью нагревательной пластины или микроволновой печи. Не допускайте просыпания или закипания пузырящегося раствора.
Закрутите раствор до тех пор, пока он не станет однородным. Пока раствор еще теплый, добавьте 5% сахарозы. Закрутите однородный раствор перед заливкой раствора в форму.
Дайте ему остыть и затвердеть при комнатной температуре или 4 градуса Цельсия. В случае светочувствительной обработки защитите плесень от света. После затвердевания нарежьте агар кубиками по 0,5 на 0,5 на 0,5 сантиметра и храните при 4 градусах Цельсия до введения.
Назначайте лечение в запланированные сроки и с частотой с как можно меньшим количеством манипуляций. Тихо и осторожно поместите один куб на небольшую лодку или эквивалент, например, крышку 50-миллилитровой летописной трубки во время темной фазы светлого темного цикла, не касаясь мыши. Позвольте мыши потреблять агар.
После подтверждения полного расхода агара, аккуратно вынимайте путь лодкой из клетки и повторяйте по мере необходимости. Социально изолированные мыши проводят значительно меньше времени в открытой руке и значительно больше времени в закрытой руке по сравнению с контрольной группой. В открытом полевом испытании социально изолированные мыши преодолевали меньшее расстояние, меньше выращивали и проводили больше времени в углах.
Точно так же они проводили меньше времени в центральной области, чем контрольная, что указывает на усиленное тревожное поведение. Социально изолированные мыши также демонстрировали снижение распознавания новых объектов и нового контекста по сравнению с контролем, что свидетельствует о когнитивных нарушениях. Этот метод позволяет нам изучать развитие тревоги и когнитивных нарушений, а не только исход расстройств.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлена неинвазивная модель тревожности у мышей, индуцированная социальной изоляцией, с использованием мышей линии C56BL/6J дикого типа. Модель имитирует реальные паттерны социальной изоляции и идеально подходит для изучения стрессовых расстройств и тревожных состояний без необходимости проведения инвазивных процедур.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Поведенческие исследования
- Исследования тревожности
Теоретические основы
- Социальная изоляция является распространенным стрессором, который может привести к возникновению тревожности и когнитивным нарушениям.
- Современные методы создания моделей тревожности часто предполагают инвазивные процедуры или интенсивное воздействие на животных.
- Данное исследование направлено на устранение этих ограничений путем предложения упрощенной и неинвазивной модели.
- Дизайн модели направлен на максимально точное воспроизведение человеческого опыта социальной изоляции.
Цель исследования
- Разработать модель мыши, которая точно отражает тревожность и когнитивные нарушения, вызванные социальной изоляцией.
- Предоставить исследователям возможность изучения базовых механизмов тревожных расстройств.
- Исследовать поведенческие изменения, коррелирующие с социальной изоляцией, в контролируемой среде.
Используемые методы
- Установка для социальной изоляции с использованием стандартных клеток для мышей со специальными корректировками условий содержания.
- Контрольные мыши содержались группами с обеспечением совместимости, в то время как изолированные мыши находились в условиях минимального воздействия окружающей среды.
- Клетки для изолированных мышей меняли еженедельно; клетки контрольной группы очищали чаще.
- Модель включала использование 3% агара с 5% сахарозой для введения препаратов в темную фазу.
- Поведенческие наблюдения включали время пребывания в открытых и закрытых рукавах, пройденную дистанцию и тесты на распознавание.
Основные результаты
- Социально изолированные мыши демонстрировали снижение активности по исследованию открытых зон, что указывает на усиление тревожно-подобного поведения.
- Увеличение времени пребывания в закрытых рукавах во время тестов и общее снижение двигательной активности по сравнению с контрольной группой подтвердили наличие тревожных реакций.
- У изолированных мышей наблюдались когнитивные нарушения, выражавшиеся в ухудшении распознавания новых объектов и контекстов.
- Данное исследование подчеркивает взаимосвязь между социальной изоляцией, тревожно-подобным поведением и когнитивным снижением.
Выводы
- Эта неинвазивная модель социальной изоляции представляет собой ценный инструмент для изучения тревожных и когнитивных расстройств.
- Полученные результаты подчеркивают влияние социальных факторов на психическое здоровье и указывают на возможные направления для дальнейших исследований.
- Данная модель может помочь в выяснении механизмов развития тревожности и их связи с психологическими состояниями у людей.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Неинвазивные модели на грызунах, воспроизводящие стрессоры из реального мира, имеют решающее значение для трансляционных исследований тревожных и когнитивных расстройств. Модель социальной изоляции позволяет проводить надежную валидацию мишеней и снижение механистических рисков путем имитации срессового воздействия без генетических или фармакологических искажающих факторов. Такой подход повышает прогностическую уверенность на ранних этапах разработки нейропсихиатрических препаратов и при приоритизации портфеля разработок.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Позволяет исследовать пути, связанные с тревогой, в контролируемых неинвазивных условиях стресса.
- Способствует функциональной валидации мишеней путем установления связи между поведенческими фенотипами и молекулярными механизмами.
- Повышает прогностическую достоверность в отношении потенциальных мишеней за счет моделирования воздействия стресса, имеющего значение для человека.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную поведенческую систему для оценки анксиолитической эффективности in vivo.
- Позволяет получать воспроизводимые количественные показатели поведения для скрининга соединений.
- Снижает процедурную вариабельность за счет минимизации манипуляций и инвазивных вмешательств.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует экологическим стрессорам, имеющим отношение к заболеваниям, которые наблюдаются в человеческих популяциях.
- Обеспечивает непрерывность процесса от этапа открытия до доклинической валидации показателей тревожности и когнитивных функций.
- Поддерживает принятие решений о продвижении проекта с учетом рисков путем моделирования фенотипов как тревожности, так и когнитивных нарушений.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данная модель вписывается в континуум от ранних этапов поиска до доклинических исследований, обеспечивая как валидацию мишеней, так и идентификацию ведущих соединений для лечения нейропсихиатрических заболеваний.
- Биология открытий: Поддерживает проверку гипотез о механизмах тревожности и когнитивных нарушений, вызванных стрессом.
- Скрининг: Обеспечивает готовые к анализу поведенческие конечные точки для оценки соединений.
- Аналитика: Позволяет проводить количественное сравнение таких поведенческих показателей, как время пребывания в открытых рукавах и распознавание объектов.
- Трансляционные исследования: Связывает доклинические результаты с релевантными для человека фенотипами стресса и тревожности.
- Корпоративное использование: Предлагает масштабируемую неинвазивную платформу, подходящую для различных программ нейроповеденческих исследований.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неоднозначность в исследованиях тревожных расстройств.
- Операционная ценность: оптимизирует рабочие процессы за счет стандартизации и минимальных требований к манипуляциям с образцами.
- Стратегическая ценность: повышает качество принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и эффективность использования капитала в нейропсихиатрических портфелях.
- Влияние на портфель: позволяет осуществлять приоритезацию активов ранних стадий разработки, направленных на лечение тревожных и когнитивных расстройств, с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области поведенческой нейробиологии и навыки работы с грызунами.
- Необходимы стандартные клетки, непрозрачные перегородки и минимальный слой подстилки для контроля условий окружающей среды.
- Требуется строгое соблюдение режима введения препаратов на основе агара при минимальном беспокойстве животных.
- Стандартизация процедур между исследовательскими группами крайне важна для воспроизводимости поведенческих конечных точек.
- Данная модель ограничена стресс-индуцированной тревогой и может не охватывать все аспекты тревожных расстройств у людей.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
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
