Vi præsenterer her den uforudsigelige kroniske mild stress protokol i mus. Denne protokol inducerer en langsigtet depressive-lignende fænotype og gør det muligt for at vurdere effekten af formodede antidepressiva til at vende de adfærdsmæssige og neuromolecular depressive-lignende underskud.
Depression er en meget udbredt og invaliderende tilstand, kun delvist behandlet af aktuelle pharmacotherapies. Manglen respons på behandlingen af mange patienter bliver bedt om nødvendigheden af at udvikle nye terapeutiske alternativer og til bedre at forstå årsagen til lidelsen. Prækliniske modeller med translationel fortjenester er rudimentære for denne opgave. Her præsenterer vi en protokol for metoden uforudsigelige kronisk mild stress (UCMS) i mus. I denne protokol, er adolescent mus kronisk udsat for ombytning uforudsigelige mild stressfaktorer. Ligner patogenesen af depression hos mennesker, skilte stress eksponering i den følsomme periode af mus ungdomsårene en depressiv-lignende fænotype tydeligt i voksenalderen. UCMS kan bruges til screeninger af antidepressiva på forskellige depressive-lignende adfærd og neuromolecular indeks. Blandt de mere fremtrædende test til at vurdere er depressive-lignende adfærd i gnavere saccharose præference test (SPT), som afspejler irritabilitet (core symptom på depression). Den sømløse rør vil også blive præsenteret i denne protokol. Mulighed for UCMS til at fremkalde irritabilitet, iværksætte langsigtede adfærdsmæssige underskud og muliggøre vending af disse underskud via kronisk (men ikke akut) behandling med antidepressiva styrker af protokollens gyldighed i forhold til andre dyrs protokoller for inducerende depressive-lignende adfærd.
Depression (MDD) er en invaliderende tilstand, der er blevet angivet som 11th årsag til globale byrde fra sygdom1, med en levetid forekomsten af 11 – 16%2,3. MDD har været forbundet med svær funktionsnedsættelse på patienternes sociale og erhvervsmæssige funktion, nedsat livskvalitet, mange psykiske og fysiske lidelser og øget risiko for dødelighed4,5,6 , 7. der er flere virkningsfuldt pharmacotherapies og psykologiske interventioner for MDD; men mere end en tredjedel af patienterne ikke opnå fritagelse med de eksisterende terapeutiske muligheder8,9,10,11. Bedre kortlægning af Patofysiologi af MDD og udvikling af nye lægemidler er derfor stadig af afgørende betydning. For at løse disse opgaver videnskabeligt validerede dyremodeller skal udnyttes.
Uforudsigelige kronisk mild stress (UCMS) er en berømt gnaver paradigmet anvendes til at fremkalde depressive – og angst-lignende adfærd12,13,14,15. Hovedformålet med UCMS er at generere adfærdsmæssige underskud (f.eks. anhedonia og adfærdsmæssige fortvivlelse12,15) hos mus og rotter, og fremme screeninger for potentielle terapeutiske farmakologiske midler. Proceduren blev først indført af Katz16 og efterfølgende udviklet af ˜American17,18, giver store adfærdsmæssige og neurobiologiske resultater reminiscing depressive symptomatologi12. Det var oprindeligt designet til rotter og senere indkvarteret til mus13,19. I proceduren, er unge dyr kronisk udsat for forskellige uforudsigelige mild stressfaktorer. Efterfølgende forvaltes farmakologiske midler. Adfærdsmæssige og biologiske indeks er opnået ved behandling ophør. En af de mere fremtrædende forsøg efter UCMS er saccharose præference test (SPT). Den sømløse rør er baseret på gnavere medfødt præference for sødet løsning i stedet for vand og er bredt anerkendt som en afgørende translationel model til vurdering af anhedonia12,18,20, 21 (som er en core symptom i menneskelige depression22,23).
Mens du indtaster den fjerde årti siden dens indførelse, er UCMS blevet anvendt på mus og rotter i utallige undersøgelser. Fleste af disse undersøgelser ansat UCMS som en metode til at fremkalde depressive-lignende adfærd12,13,21,24. Undersøgelser har også ansat model til at skabe anxiogenic effekter25,26,27,28,29. Saccharose og saccharin præferencer er de vigtigste test, der anvendes til at vurdere anhedonia efter UCMS12,18,30,31,32,33. Andre bemærkelsesværdige resultat foranstaltninger, der er stærkt indarbejdet i UCMS litteratur er: hale suspension test (TST)28,34,35, den tvungne svømme test (FST)28,34 , 36 , 37 (begge måle stress håndtering/adfærdsmæssige fortvivlelse), open field test (OFT, måling af sonderende adfærd, angst-lignende adfærd og bevægeapparatet aktivitet)25,28,38, forhøjet Plus labyrint (EPM; måling angst-lignende opførsel)25,39,40 og yderligere tests måler depressive-lignende adfærd, angst-lignende adfærd, kognitiv funktion og social adfærd12 . Kronisk indgift af tricykliske antidepressiva (TCA, imipramin35,41,42,43, desipramin18,44,45 ), tetracykliske antidepressiva (TeCAs; maprotiline46,47, mianserin48), selektive serotonin reuptake hæmmere (SSRI-præparater, fluoxetin46,47,49 , escitalopram30,50, paroxetin51,52), melatonin43,49, agomelatin53, fedtsyre akrylamid hydrolase (Lars) hæmmer URB59754 og flere naturlige forbindelser30,37,50,55,56,57,58 har været demonstrerede for at vende UCMS-induceret depressive – og angst-lignende symptomer. Alt i alt har disse terapeutiske virkninger ikke opnået via akutte behandlinger12 (fx, paroxetin51,52, imipramin53,54,59 ,60, fluoxetin53, agomelatin53, URB59754, brofaromine60).
Stress eksponering i barndommen og ungdomsårene er en stor risikofaktor for forreste dannelsen af MDD (blandt flere andre psykiatriske lidelser) i voksenalderen61,62,,63. Hypothalamus-hypofyse-binyrer (HPA) aksen er et større neuroendokrine regulering af bio-adfærdsmæssige reaktion for at understrege64. Langvarig stress perioder følsomme udviklingsforstyrrelser i barndommen og ungdomsårene forringer ligevægt af HPA-aksen. Det kan fremkalde en tilstand af øget sympatisk aktivering, ubalanceret reaktivitet og hypercortisolemia varig gennem den hvilende tilstand; således rendering enkeltpersoner sårbare over for depression eller angst-relaterede psychopathologies65,66,67,68. UCMS tilstrækkeligt oversætter denne patogenese: understrege anvendelse under mus ‘ ungdomsårene inducerer en langsigtet depressive-lignende modtagelighed. Desuden er de adfærdsmæssige underskud induceret af UCMS, underlain af væsentlige ændringer i HPA akse funktion (f.eks.ved at forårsage en reduktion i hippocampus hjerne-afledte neurotrope faktor [BDNF; et protein, der er stærkt involveret i ligevægten af HPA-aksen69,70]30, eller ved at ændre forordning af corticosterone sekretion til blod71,72), i lighed med Patofysiologi i mennesker12, 50,73.
UCMS har flere bolstering funktioner som en model for depression: fx (i) udvikling af irritabilitet (hvilket er betragtet en endophenotype af MDD23,74); (ii) UCMS gør det muligt for at vurdere bred vifte af depressive-lignende opførsel som adfærdsmæssige fortvivlelse, nedsat social adfærd, forringelse af pels stat og flere34; og (iii) kronisk (2-4 uger), men ikke akut, administration af antidepressiva efter stress eksponering kunne producere en langvarig terapeutisk effekt parallel til effekten opnås i menneskelige patienter ved de samme agenter30,75 ,76,77.
Disse funktioner styrke gyldigheden af UCMS i forhold til andre dyremodeller for depression. FST78 og TST79 er to modeller, der bruges til at fremkalde eller til at vurdere depressive-lignende adfærd. Som modeller for inducerende depressive-lignende adfærd har de klare mangler i forhold til UCMS; de gør ikke lynhurtig langsigtede adfærdsændringer og måske kun afspejler en justering af akut stress stedet give et holdbart depressive-lignende manifestation76.
En alternativ dyremodel af depression er den sociale nederlag model. I modsætning til FST og TST denne model (ligesom UCMS) kræver anvendelse af kronisk stress (id est [dvs.], den tilbagevendende omfattelse af dyret afskrækningsmiddel sociale møder med dominerende modstykker)76,77 , 80 , 81 , 82. den største fordel ved sociale nederlag model er at den beskæftiger sociale stimuli som stressfaktorer, hvilket afspejler rollen som psykosocial stress i patogenesen af menneskelige depression. Svarende til UCMS, den sociale nederlag model fremkalder langsigtede depressive-lignende adfærd og neuroendokrine ændringer. Endnu en gang parallelt med UCMS, de sociale nederlag-induceret underskud kunne vendes via kronisk, men ikke akut, administration af antidepressiva. Generelt er der stor støtte til udnyttelse af både UCMS og sociale nederlag som prækliniske apparater for at undersøge Patofysiologi af depression76,77,81,82 . Imidlertid er en stor mangel på sociale nederlag model, at det kun kunne anvendes på mandlige gnavere, som kvinder ikke udviser tilstrækkelig aggressiv adfærd mod hinanden83. Contrastingly, UCMS har vist sig at producere flere depressive-lignende effekter på både mandlige og kvindelige mus34.
Forudsigelige kronisk mild stress (PCMS) er en anden gnaver model, der gennemtvinger et regime af dagligt tilbagevendende eksponering for tilbageholdenhed stress28,84,85,86,87. Flere undersøgelser har vist, at PCMS øget angst-lignende adfærd28,87; omend der er modstridende rapporter vis-à-vis PCMS evne til at fremkalde langsigtede depressive-lignende adfærd. I modsætning til UCMS, har PCMS produceret mindre tilfredsstillende resultater henvisning til dets evne til at fremkalde en anhedonic-lignende tilstand28,84,86. Dette er i overensstemmelse med den menneskelige fænomenologi, hvor uforudsigelig stressfaktorer er mere skadelige end forudsigelig dem88.
For så vidt som MDD er en udbredt stærkt invaliderende lidelse, kun delvist løses ved nuværende terapeutiske muligheder, er den videnskabelige søgen efter bedre behandlinger stadig et presserende problem. Sammen med nyskabelser i psykologiske teknikker er yderligere pharmacotherapies nødvendig for en stor del af patienter, der ikke reagerer på de eksisterende stoffer. Omhyggelig dyremodeller for depression er det centrale element i denne opgave. Sådanne modeller lette screeninger for innovative antidepressiva og …
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne vil gerne takke Gali Breuer for hendes hjælp i video-produktion. Denne forskning blev støttet af Israel Ministeriet for videnskab, teknologi & Space (grant nr. 313552), af det nationale Institut for Psychobiology i Israel (NIPJEG-208-16-17b) og Open University instituttet.
Heating lamp | Ikea | AA-19025-3 | |
Heating pillow | Sachs | EF-188B | |
Mice restrainer | |||
Portable electronic balance (*.** g) | |||
Standard rubber stopper, size 5 | Ancare | #5.5R | To avoid spillage during SPT |
Straight open drinking tube (2.5") | Ancare | OT-100 | To avoid spillage during SPT (insert drinking tube into rubber stopper) |
2% sucrose solution | |||
50ml conical centrifuge tube | For the SPT | ||
Pre-adolescent (approximately 20-days old) ICR outbred mice | Envigo | Hsd:ICR (CD-1) |