Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

En kronisk immobilisering stress protokol for inducerende depression-lignende adfærd i mus

doi: 10.3791/59546 Published: May 15, 2019
* These authors contributed equally

Summary

Denne artikel indeholder en forenklet og standardiseret protokol til induktion af depressiv-lignende adfærd i kronisk immobiliseret mus ved hjælp af en fastholdelses. Desuden, adfærd og fysiologiske teknikker til at kontrollere induktion af depression forklares.

Abstract

Depression er endnu ikke fuldt forstået, men forskellige årsagsfaktorer er blevet rapporteret. For nylig, forekomsten af depression er steget. Men, terapeutiske behandlinger for depression eller forskning på depression er knappe. Således i det foreliggende papir, foreslår vi en musemodel af depression induceret af bevægelse restriktion. Kronisk mild stress (CMS) er en velkendt teknik til at fremkalde depressiv-lignende adfærd. Det nødvendiggør imidlertid en kompleks procedure, der består af en kombination af forskellige milde belastninger. I modsætning hertil er kronisk immobiliserings stress (CIS) en let tilgængelig kronisk stress model, modificeret fra en fastholdelses model, der inducerer depressiv adfærd ved at begrænse bevægelse ved hjælp af en fastholdelses i en vis periode. For at evaluere depressiv-lignende adfærd, den saccharose præference test (SPT), hale suspension test (TST), og ELISA assay til at måle stress markør kortikosterone niveauer kombineres i det nuværende eksperiment. De beskrevne protokoller illustrerer induktion af CIS og evaluering af ændringer i adfærd og fysiologiske faktorer for validering af depression.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Major depressive Disorder (MDD) er den førende årsag til psykisk handicap på verdensplan, med en incidens, der er stigende hurtigere end forventet. I 2001, Verdenssundhedsorganisationen forudsagde, at MDD ville være den næstmest almindeligt forekommende sygdom i verden af 2020. Men, det var allerede den næstmest almindeligt i 20131. Desuden, nuværende antidepressiva har mange begrænsninger, herunder forsinket effektivitet, Drug resistens, tilbagefald, og forskellige bivirkninger2,3. Forskerne skal derfor udvikle mere effektive antidepressiva. Men den tvetydige Patofysiologi af MDD udgør en hindring for udviklingen af nye antidepressiva.

Langsigtet stress er den vigtigste risikofaktor for MDD. Det kan fremkalde dysfunktion i hypothalamus-hypofyse-adrenal (hPa) akse, som også er relateret til MDD ætiologi4,5. Som tidligere beskrevet spiller hPa-aksen en afgørende rolle i stress-induceret psykiatrisk Patofysiologi, herunder depression og angstlidelser ved at øge kortikosterone niveauer6,7,8, 9. mange dyremodeller har været baseret på vedvarende aktivering af hPa-aksen, som observeres hos patienter med MDD4. Desuden, høje glukokortikoider induceret af kronisk stress og subkutant injiceres glukokortikoider forårsage depressiv adfærd sammen med neurale celledød, atrofi af neuronal processer, og reduceret voksne neurogenese i hjernen af gnavere10 , 11. en anden vigtig hjerne område forbundet med depression er den mediale præfrontale cortex (mpfc). Den mpfc spiller en afgørende rolle i at kontrollere hjernens subregioner, såsom hypothalamus og amygdala, at kontrollere følelsesmæssige adfærd og stress svar8,9. For eksempel, læsioner i dorsale mpfc induceret hPa akse dysfunktion og øget kortikosteron sekretion på grund af tilbageholdenhed stress12,13. En nylig undersøgelse viste også, at gentagen tilbageholdenhed stress øget kortikosterone niveauer, som kunne reduceres ved glutamin tilskud via glutamat-glutamin cyklus mellem neuroner og astrocyt i mPFC9.

Den første kroniske stress paradigme bruges til at studere ætiologi af MDD blev foreslået af Katz14. Willner et al. derefter foreslået en kronisk mild stress (CMS) model baseret på resultaterne af Katz. De bekræftede, at modellen havde prædiktiv gyldighed ved at observere, at antidepressiva restaureret CMS-induceret anhedonic-lignende adfærd15,16. Typisk består CMS-modellen af en kombination af forskellige milde belastninger, såsom mild støj, bur vippe, vådt sengetøj, ændrede lys-mørke cyklusser, bur ryster, tvungen svømning, og sociale nederlag. CMS-modellen udnyttes i vid udstrækning af forskere; men denne model er af dårlig replikbarhed, og tid-og energi-ineffektive. Derfor er der en stigende efterspørgsel efter en standardiseret og forenklet protokol for induktion af depressiv-lignende adfærd og fysiologiske analyse til at evaluere depression. Sammenlignet med CMS-modellen, den kroniske immobilisering stress (CIS; også kendt som kronisk tilbageholdenhed stress) model er enklere og mere effektiv; Derfor kan CIS-modellen anvendes i vid udstrækning i kroniske stressundersøgelser17,18,19,20,21,22,23, 24. Desuden kan CIS anvendes i både mandlige og hunmus til at udvikle depressiv adfærd25,26. Under CIS, dyr er placeret i en krop-fit størrelse cylinder til 1-8 timer om dagen for 2 eller 4 uger9,27,28. Af disse, tilbageholdenhed stress betingelse for 2 timer om dagen for 2 uger er tilstrækkelig til at forårsage depressiv adfærd med minimal smerte i mus9,28. Under fastholdelses betingelser blev blod kortikosterone-niveauerne hurtigt forhøjet9,28,29. Flere undersøgelser har vist, at CIS-modellen har forudsigende gyldighed, hvilket bekræfter, at CIS-induceret depressive-lignende symptomer er genoprettet ved antidepressiva19,20,30,31. Heri, vi rapporterer de detaljerede procedurer af CIS, samt nogle adfærdsmæssige og fysiologiske resultater efter CIS i mus.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Alle forsøgsprotokoller og dyrepleje blev gennemført i henhold til retningslinjerne fra universitetets dyrepleje Komité for dyreforskning på Gyeongsang National University (GLA-100917-M0093).

1. materialer

  1. Mus
    1. Brug mænd af C57BL/6 stamme baggrund vejning 22 – 24 g ved postnatal uge 7. Habituate i yngle rummet i 1 uge før forsøgene.
      Bemærk: alle mus blev købt fra et laboratorium animalsk selskab.
    2. House mus individuelt i en temperaturkontrolleret vivarium (22 – 24 °C) under en 12-timers lys/mørk cyklus (lyser på klokken 6:00), med normal laboratorie Chow og vand til rådighed ad libitum.
  2. Fastholdelses
    1. Brug en cylindrisk, transparent, akryl tank (højde = 8,5 cm, diameter = 2,5 cm) fastgjort på en firkantet piedestal til at begrænse og til at producere depressiv adfærd (figur 1a). Diameteren af denne cylinder blev lavet til at passe til kroppen, så musen ikke kunne vende og bevæge sig fremad eller bagud. Fastholdelses kan købes kommercielt eller gøres i laboratoriet.
  3. Hale affjedrings apparat
    1. Brug en rimelig størrelse hale suspension boks lavet af gennemskinnelige akryl (højde = 30 cm, bredde = 20 cm, længde = 20, figur 1b). For at forhindre interaktioner mellem dyrene, skal du bruge rektangulære partitioner i boksen, så gulvet og tre af de fire vægge er blokeret af akrylplader. Lad de resterende to sider af boksen være åbne for at tillade videooptagelse og for at rette den vandrette bjælke. Kassen kan købes kommercielt eller laves i laboratoriet.
  4. Videooptagelse enhed og video tracking software
    1. Brug et tv-kamera med sort/hvid skærm (Se tabel over materialer), der er sluttet til en computer og et stativ (eller andre support produkter) for at tillade registrering af det adfærdsmæssige eksperiment. Video optagelse er afgørende for at tillade adfærdsmæssig scoring i dette eksperiment, fordi mindst to mus testes på samme tid.
    2. Sørg for, at kameraets opløsning er høj nok til, at Videodataene kan analyseres ved hjælp af video sporings softwaren (Se tabel over materialer), der er installeret på den tilsluttede computer.

2. induktion af depression ved CIS-tilbageholdenhed

Bemærk: Håndtér musen forsigtigt, men fast med tillid. Både grov og tentativ håndtering er en anden stressfaktor i eksperimentet, og det er en vigtig årsag til, at musen kæmper, bider og ridser.

  1. Indstil rummet lys til lys (200 Lux) betingelser ved hjælp af en digital Lux meter.
  2. Hus musen i et separat bur mindst en uge før afprøvning og placere musen i testrummet i mindst 30 min før eksperimentet.
    Bemærk: Håndtér musene mindst en gang om dagen i mindst 3 på hinanden følgende dage før eksperimentet, så musene bliver fortrolige med eksperimententer. En tilpasningsperiode før eksperimentet er nødvendig for at sikre, at musene akklimatiserer til omstændighederne, såsom testrummet.
  3. Hold forsigtigt muse halen for at undgå at holde musen, og derefter forsigtigt placere den på en ru overflade (toppen af wire bar i buret eller bur låg).
  4. Dæk fastholdelses med et lille hvidt håndklæde, og Placer forsigtigt musen ved åbningen af fastholdelses, så musen kommer ind i fastholdelses frivilligt.
    Bemærk: i dette tilfælde er musen placeret i den modsatte retning af det, som den kommer ind i fastholdelses med. At føre musen til at komme ind i fastholdelses frivilligt, fastholdelses er dækket med et lille håndklæde til at gøre indersiden mørkere.
  5. Placer lukningen for at begrænse musen så stramt som muligt, at være omhyggelig med at undgå skader på kroppen, såsom hale, fødder og testikler.
  6. Begrænse musen til 2 h/dag (9:00 A.M. til 11:00 A.M.) for 15 på hinanden følgende dage.
  7. Måle kropsvægt og fødeindtagelse hver 48 h under eksponering for fastholdelses (dvs., fødeindtagelse mængde under 48 h før initiering af bevægelsen tilbageholdenhed).
    Bemærk: ved måling af legemsvægt og fødeindtagelse, Placer kontrol musene i deres hjem bure i testrummet under CIS. Sørg for, at andre miljøfaktorer er de samme som for CIS-musene.
  8. Bekræft induktion af depression ved at udføre adfærdsmæssige tests såsom saccharose præference test (SPT) og hale suspension test (TST) (Se trin 4 og 5).
  9. Bekræft induktion af depression ved at måle stress markør kortikosterone ved hjælp af ELISA-assay (se pkt. 6).

3. præference testen for saccharose

  1. Før testning, habituerer musene til tilstedeværelsen af to drikkeflasker (en indeholdende 0,1 M saccharose og den anden indeholder almindeligt vand) for 48 h. Skift placeringen af de to flasker efter 24 timer for at reducere enhver forstyrrende produceret af en side bias.
  2. På 3Rd dag, fratage mus af vand til 24 h.
  3. På dagen for SPT-eksperimentet skal du udsætte musene for to drikkeflasker i 6 timer. Efter 3 h, skifte placeringen af vandflasker.
  4. Mængden (mL) af saccharose opløsning og vand, som forbruges, registreres, og dyrenes affinitet beregnes til saccharose.
  5. Generelt beregne saccharose præference som en procentdel af mængden af saccharose forbrug over det samlede væske forbrug under testen.

4. prøvning af hale affjedring

  1. Bring de CIS-inducerede mus ind i testlokalet mindst 30 minutter før du begynder TST.
  2. Indstil rummet lys til Dim (50 Lux) betingelser.
  3. For at få den højeste opløsning videofil, placere kameraet så tæt på musen som muligt (omkring 40 cm fra musen).
  4. Afbryd musen fast fra den vandrette bjælke (30 cm fra bundlinjen) ved hjælp af cellofan klæbebånd (afstanden fra spidsen af halen er 1 cm). Fuldfør processen med at anvende tape til musen så hurtigt som muligt for at minimere andre kilder til stress.
  5. Når musen er placeret i midten af suspension boks, starte optagelsen og observere de adfærdsmæssige ændringer kontinuerligt i 6 min.
    Bemærk: Hvis musen forsøger at klatre sin hale, bruge en pind eller klatre prop for at forhindre det i at gøre det.
  6. I slutningen af eksperimentet, flytte musen til sit hjem bur og forsigtigt fjerne båndet fra halen.
  7. Analyser den akkumulerede tid for immobile perioder ved hjælp af video tracking software.
    Bemærk: varigheden af immobilitet er den vigtigste CIS parameter. Dette kan beregnes som den akkumulerede tid for immobile perioder, defineret i form af en bevægelses tærskel, der er indeholdt i den niveau-filtrerings anordning af softwaren.

5. måling af kortikosteron niveauer i blodet ved ELISA

Bemærk: en dag efter den adfærdsmæssige test, er musene ofret for blodindsamling.

  1. Bedøvelse musen med 5% isofluran i en induktions kammer indtil anæstesi. Sørg for, at musen har tilstrækkelig tid i induktions kammeret (mindst 2 min) for at undgå at vågne op under operationen.
  2. Saml blod fra hjertet ved hjælp af en 1 mL sprøjte, og opbevar blodet i vakuumholdere, der indeholder K3EDTA på isen (klokken 9)
  3. Separat plasma ved centrifugering ved 1.000 × g i 15 minutter ved 4 °c.
  4. Kvantificere plasma-kortikosterone-niveauerne ved hjælp af kortikosterone ELISA-kittet (Se tabel over materialer) i henhold til fabrikantens protokol.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

I det repræsentative eksperiment blev alle data hentet fra 6-8 mus pr. gruppe. Repræsentative materialer og metoden til frivilligt at indsætte musen i fastholdelses er vist i figur 1.

For at udføre den adfærdsmæssige test og blodprøvetagning efter CIS-induktion blev mus underkastet den eksperimentelle procedure som opsummeret i figur 2a. Som vist i figur 2 og figur 3inducerer CIS depressiv-lignende opførsel godt og frigiver stress markør kortikosteron. Desuden, disse indekser blev genvundet af glutamin tilskud (mus blev fodret glutamin-suppleret kost i hele forsøgsperioden, 150 mg/kg) som vist i figur 3.

Figure 1
Figur 1: fastholdelses setup. (A) fastholdelses, (B) Tail suspension boks, og (C) vandflaske og kugle dyse. (D) processen med at indsætte musen i fastholdelses at fremkalde CIS. Fra venstre panel, mus frivilligt indtaster fastholdelses efter fastholdelses er dækket med et lille håndklæde. Den lige bedømmelseskomite viser at den mus har helt noterede den fastholdelses. Dette tal blev ændret fra Son et al.9 Copyright tilladelse er hentet fra kladden for alle genbrugte tal. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. Induktion af kronisk immobilisering stress og evaluering af depressiv-lignende adfærd i mus. A) forsøgsprocedure. Legemsvægt (B) og fødeindtagelse (C) i kontrolgruppen (blå linje, n = 8) og i CIS-gruppen (rød linje, n = 8). (D og E) Saccharose præference og immobilitet tid (n = 8 i begge tests). F) blodkortikosterniveauer (n = 7/gruppe). Data vises som middel ± SEM. *p < 0,05 som bestemt ved (B og C) tovejs ANOVA med Bonferroni post-hoc test eller (D – F) uparret student's t-test. CIS = kronisk immobilisering stress, SPT = saccharose præference test, TST = hale suspension test, DC = decapitation. Dette tal blev ændret fra Son et al.9 Copyright tilladelse er hentet fra kladden for alle genbrugte tal. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. En glutamin-suppleret kost Amelio depressive-lignende adfærd. Legemsvægt (A) og fødeindtagelse (B) i kontrolgruppen (blå linje, n = 7), CIS-gruppen (rød linje, n = 7) og CIS + glutamin suppleret gruppe (grøn linje, n = 7). Saccharose præference (C), immobilitet time (D) og blod kortikosterone niveauer (E) (n = 6-7/gruppe). Data vises som middelværdien ± SEM. *p < 0,05 som bestemt ved (A og B) to-vejs ANOVA med Bonferroni post-hoc test eller (C-E) uparret student's t-test. GLN = glutamin. Dette tal blev ændret fra Son et al.9 Copyright tilladelse er hentet fra kladden for alle genbrugte tal. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Kompleksiteten af hjernen og heterogeniteten af MDD gør det udfordrende at skabe dyremodeller, der fuldstændig gengiver betingelsen. Mange forskere har overvundet denne vanskelighed ved hjælp af en endophenotype-baseret tilgang32, hvor anhedonia (manglende interesse i at belønne stimuli) og fortvivlelse betragtes evolutionært bevaret og kvantificerbare adfærd i dyremodeller, som også ses hos patienter med depression33. I det foreliggende dokument har vi fremlagt en metode, hvor CIS var tilstrækkelig til at inducere anhedonia og fortvivlelse, hvilket viste translationel relevans mellem CIS og MDD. Desuden, mange undersøgelser har brugt CIS til at identificere mekanismen fremkalde depressive-lignende adfærd og til at vurdere antidepressiva stand til at genoprette normal adfærd9,19,20,30, 31af34. Således kan CIS være hensigtsmæssigt for at studere etiologien af MDD og kan derfor være nyttige i udviklingen af nye antidepressiva.

Flere faktorer påvirker udviklingen af depressiv-lignende adfærd under CIS. Den første er dyr stamme, fordi omfanget af stress respons på CIS kan variere afhængigt af dyret stamme. Faktisk, flere stamme-relaterede forskelle i respons på depressive adfærdsmæssige tests og antidepressiva er kendt35,36. I denne forbindelse bør der lægges særlig vægt på hale-klatring opførsel af den almindeligt anvendte C57BL stamme37,38,39. For det andet bør miljømæssige stressfaktorer, såsom lys, støj, og boliger, minimeres. Selv om social isolation stress kan påvirke resultaterne40,41, vi gennemførte CIS på enhusede mus, fordi isolation har flere fordele end ulemper. For eksempel kan det minimere social nederlag stress, fordi CIS ofte forårsager gruppe-husede mus til at angribe hinanden. Faktisk, kontrol musene også angribe deres huse, der påvirker den grundlæggende adfærd i TST og SPT. En anden faktor at overveje, før du starter eksperimentet er sex. I denne artikel, vi udførte alle eksperimenter med mandlige mus, som følelsesmæssige og kognitive adfærd påvirkes af menstruationscyklus i hunmus42,43,44. Desuden er kvindelige gnavere relativt mere udsatte for stress-relaterede lidelser, såsom depression. Derfor, hvis eksperimentatoren ønsker at bruge kvindelige mus, bør tidspunktet for depressiv-lignende adfærd induktion bekræftes og CIS-protokollen bør ændres. Desuden bør alle mus være tilladt en periode med tilvænning til den nye omstændighed, og eksperimententer bør undgå at tilføje nye dyr til testrummet under eksperimentet, fordi musene kan fornemme nye olfaktoriske og ultralyd signaler under eksperimentet . Når eksperimententer flytter musene til en anden etage eller en langdistance, er det nødvendigt at dække avls buret med et stykke sort klud. Endelig er alder en vigtig faktor i fastsættelsen af omfanget af respons og nyttiggørelse til stress45. Vi fokuserede på den ætiologi af MDD i ungdomsårene — 8-ugers gamle mus blev brugt i hele eksperimentet. Eksperimenterer bør overveje, om ovennævnte faktorer kan påvirke resultaterne, når de udformer CIS.

For at validere CIS-induktion bør der udføres test, som indikerer depression, såsom kropsvægt og måling af fødeindtagelse, TST og SPT, og en fysiologisk stress indikator, såsom ændringer i kortikosteron, bør undersøges9, 46 , 47. den TST-metode, der anvendes i dette eksperiment, anbefales dog ikke til rotter, da rotter er for tunge til at blive understøttet af deres haler. I sådanne tilfælde bør TST udskiftes med tvungen svømning eller åbne felt tests39,48. I dette eksperiment var den primære overvejelse størrelsen af suspensions boksen. Ved hjælp af klæbende cellofan tape, halen af musen blev suspenderet på en horisontal bar placeret i midten af boksen på loftet. Derfor skal boksen være stor nok til at forhindre musen fra at kontakte væggen under eksperimentet. SPT, en indikator for anhedonia, antyder en følelsesmæssig lidelse som depression. I det foreliggende eksperiment blev muternes interesse i en sød drik evalueret ved anvendelse af saccharose.

For at fremkalde depressiv-lignende adfærd, vi modificerede fastholdelses teknikken i CMS-modellen til at etablere CIS, som er en forenklet og meget reproducerbar teknik til at udføre eksperimenter i depression. Men ved at bruge CIS som en model for gentagne fastholdelsesanordninger er der mulighed for, at forsøgsdyr kan tilpasse sig CIS og blive ufølsomme over for det. Desuden kan bevægelses prøvninger ikke være hensigtsmæssige, da forlænget fastholdelsesanordning kan påvirke dyrenes bevægelser. Derfor er etableringen af et sæt punkt af tilbageholdenhed tid på en dag og på hinanden følgende dage er vigtigt at minimere andre faktorer, undtagen depression. Desuden er det nødvendigt at udføre den adfærdsmæssige og den fysiologiske test for at verificere induktion af depression efter udsættelse for CIS.

Afslutningsvis, trods den stigende interesse for forskere i depression, er det fortsat udfordrende at systematisk definere den patologiske mekanisme, som kan tilskrives den mangfoldige og komplekse Patofysiologi af depression. Derfor, forenklede dyremodeller til at fremkalde depression, såsom CIS, kan give vigtige beviser for at etablere mekanismen af depression induktion og foreslå en god eksperimentel platform til at opnå terapeutiske svar for et så komplekst mentalt problem.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Denne forskning blev støttet af det grundlæggende videnskabelige forsknings program gennem National Research Foundation of Korea (NRF) finansieret af Undervisningsministeriet (NRF-2015R1A5A2008833 og NRF-2016R1D1A3B03934279) og tildeling af Institut for Sundhedsvidenskab (IHS GNU-2016-02) på Gyeongsang National University.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 ml disposable syringes Sungshim Medical P000CFDO
Balance A&D Company FX-2000i
Ball nozzle Jeung Do B&P JD-C-88
CCTV camera KOCOM KCB-381
Corticosterone ELISA kits Cayman Chemical
Digital lux meter TES TES-1330A
Ethovision XT 7.1 Noldus Information Technology
Isoflurane HANA PHARM CO., LTD. Ifran solution
Mice Koatech C57BL/6 strain
Restrainer Dae-jong Instrument Industry DJ-428
Saccharose (sucrose) DAEJUNG 7501-4400
Small animal isoflurane anaesthetic system Summit
Acrylic bar The apparatus was made in the lab for TST test
Tail suspension box The apparatus was made in the lab
Timer Electronics Tomorrow TL-2530
Water bottle Jeung Do B&P JD-C-79

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ferrari, A. J., et al. Burden of Depressive Disorders by Country, Sex, Age, and Year: Findings from the Global Burden of Disease Study 2010. PLoS Medicine. 10, (11), (2013).
  2. Trivedi, M. H., et al. Evaluation of outcomes with citalopram for depression using measurement-based care in STAR*D: implications for clinical practice. The American Journal of Psychiatry. 163, (1), 28-40 (2006).
  3. Gartlehner, G., et al. Second-Generation Antidepressants in the Pharmacologic Treatment of Adult Depression: An Update of the 2007 Comparative Effectiveness Review. Second-Generation Antidepressants in the Pharmacologic Treatment of Adult Depression: An Update of the 2007 Comparative Effectiveness Review. [Internet]. http://www.Diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A810275&dswid=-7243 (2011).
  4. Checkley, S. The neuroendocrinology of depression and chronic stress. British Medical Bulletin. 52, (3), 597-617 (1996).
  5. Parker, K. J., Schatzberg, A. F., Lyons, D. M. Neuroendocrine aspects of hypercortisolism in major depression. Hormones and Behavior. 43, (1), 60-66 (2003).
  6. de Kloet, E. R., Joels, M., Holsboer, F. Stress and the brain: from adaptation to disease. Nature Reviews Neuroscience. 6, (6), 463-475 (2005).
  7. McEwen, B. S. Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators. European Journal of Pharmacology. 583, (2-3), 174-185 (2008).
  8. Chiba, S., et al. Chronic restraint stress causes anxiety- and depression-like behaviors, downregulates glucocorticoid receptor expression, and attenuates glutamate release induced by brain-derived neurotrophic factor in the prefrontal cortex. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 39, (1), 112-119 (2012).
  9. Son, H., et al. Glutamine has antidepressive effects through increments of glutamate and glutamine levels and glutamatergic activity in the medial prefrontal cortex. Neuropharmacology. 143, 143-152 (2018).
  10. Gregus, A., Wintink, A. J., Davis, A. C., Kalynchuk, L. E. Effect of repeated corticosterone injections and restraint stress on anxiety and depression-like behavior in male rats. Behavioural Brain Research. 156, (1), 105-114 (2005).
  11. Woolley, C. S., Gould, E., McEwen, B. S. Exposure to excess glucocorticoids alters dendritic morphology of adult hippocampal pyramidal neurons. Brain Research. 531, (1-2), 225-231 (1990).
  12. Diorio, D., Viau, V., Meaney, M. J. The role of the medial prefrontal cortex (cingulate gyrus) in the regulation of hypothalamic-pituitary-adrenal responses to stress. The Journal of Neuroscience. 13, (9), 3839-3847 (1993).
  13. Figueiredo, H. F., Bruestle, A., Bodie, B., Dolgas, C. M., Herman, J. P. The medial prefrontal cortex differentially regulates stress-induced c-fos expression in the forebrain depending on type of stressor. European Journal of Neuroscience. 18, (8), 2357-2364 (2003).
  14. Katz, R. J. Animal model of depression: Effects of electroconvulsive shock therapy. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 5, (2), 273-277 (1981).
  15. Willner, P., Towell, A., Sampson, D., Sophokleous, S., Muscat, R. Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant. Psychopharmacology. 93, (3), 358-364 (1987).
  16. Slattery, D. A., Cryan, J. F. Modelling depression in animals: at the interface of reward and stress pathways. Psychopharmacology. 234, (9-10), 1451-1465 (2017).
  17. Joo, Y., et al. Chronic immobilization stress induces anxiety- and depression-like behaviors and decreases transthyretin in the mouse cortex. Neuroscience Letters. 461, (2), 121-125 (2009).
  18. Jung, S., et al. Decreased expression of extracellular matrix proteins and trophic factors in the amygdala complex of depressed mice after chronic immobilization stress. BMC Neuroscience. 13, (1), (2012).
  19. Seo, J. S., et al. NADPH Oxidase Mediates Depressive Behavior Induced by Chronic Stress in Mice. Journal of Neuroscience. 32, (28), 9690-9699 (2012).
  20. Seo, J. S., et al. Cellular and molecular basis for stress-induced depression. Molecular Psychiatry. 22, (10), 1440-1447 (2016).
  21. Bowman, R. E., Zrull, M. C., Luine, V. N. Chronic restraint stress enhances radial arm maze performance in female rats. Brain Research. 904, (2), 279-289 (2001).
  22. McLaughlin, K. J., Baran, S. E., Wright, R. L., Conrad, C. D. Chronic stress enhances spatial memory in ovariectomized female rats despite CA3 dendritic retraction: Possible involvement of CA1 neurons. Neuroscience. 135, (4), 1045-1054 (2005).
  23. Qin, M., Xia, Z., Huang, T., Smith, C. B. Effects of chronic immobilization stress on anxiety-like behavior and basolateral amygdala morphology in Fmr1 knockout mice. Neuroscience. 194, 282-290 (2011).
  24. Popoli, M., Yan, Z., McEwen, B. S., Sanacora, G. The stressed synapse: The impact of stress and glucocorticoids on glutamate transmission. Nature Reviews Neuroscience. 13, (1), 22-37 (2012).
  25. Bourke, C. H., Neigh, G. N. Behavioral effects of chronic adolescent stress are sustained and sexually dimorphic. Hormones and Behavior. 60, (1), 112-120 (2011).
  26. Eiland, L., Ramroop, J., Hill, M. N., Manley, J., McEwen, B. S. Chronic juvenile stress produces corticolimbic dendritic architectural remodeling and modulates emotional behavior in male and female rats. Psychoneuroendocrinology. 37, (1), 39-47 (2012).
  27. Sun, L., et al. Effects of Hint1 deficiency on emotional-like behaviors in mice under chronic immobilization stress. Brain and Behavior. 7, (10), 1-11 (2017).
  28. Kim, K. S., Han, P. L. Optimization of chronic stress paradigms using anxiety-and depression-like behavioral parameters. Journal of Neuroscience Research. 83, (3), 497-507 (2006).
  29. Kim, G., et al. The GABAB receptor associates with regulators of G-protein signaling 4 protein in the mouse prefrontal cortex and hypothalamus. BMB Reports. 47, (6), (2014).
  30. Jangra, A., et al. Honokiol abrogates chronic restraint stress-induced cognitive impairment and depressive-like behaviour by blocking endoplasmic reticulum stress in the hippocampus of mice. European Journal of Pharmacology. 770, 25-32 (2016).
  31. Hurley, L. L., Akinfiresoye, L., Kalejaiye, O., Tizabi, Y. Antidepressant effects of resveratrol in an animal model of depression. Behavioural Brain Research. 268, (5), 1-7 (2014).
  32. Gottesman, I. I., Gould, T. D. The endophenotype concept in psychiatry: etymology and strategic intentions. The American Journal of Psychiatry. 160, (4), 636-645 (2003).
  33. Cryan, J. F., Mombereau, C. In search of a depressed mouse: Utility of models for studying depression-related behavior in genetically modified mice. Molecular Psychiatry. 9, (4), 326-357 (2004).
  34. Son, H., Jung, S., Shin, J., Kang, M., Kim, H. Anti-Stress and Anti-Depressive Effects of Spinach Extracts on a Chronic Stress-Induced Depression Mouse Model through Lowering Blood Corticosterone and Increasing Brain Glutamate and Glutamine Levels. Journal of Clinical Medicine. 7, (11), 406 (2018).
  35. Crowley, J. J., Blendy, J. A., Lucki, I. Strain-dependent antidepressant-like effects of citalopram in the mouse tail suspension test. Psychopharmacology. 183, (2), 257-264 (2005).
  36. Ripoll, N., David, D. J. P., Dailly, E., Hascoët, M., Bourin, M. Antidepressant-like effects in various mice strains in the tail suspension test. Behavioural Brain Research. 143, (2), 193-200 (2003).
  37. Mayorga, A. J., Lucki, I. Limitations on the use of the C57BL/6 mouse in the tail suspension test. Psychopharmacology. 155, (1), 110-112 (2001).
  38. Cryan, J. F., Mombereau, C., Vassout, A. The tail suspension test as a model for assessing antidepressant activity: review of pharmacological and genetic studies in mice. Neurosci Biobehav Rev. 29, (4-5), 571-625 (2005).
  39. Can, A., Dao, D. T., Terrillion, C. E., Piantadosi, S. C., Bhat, S., Gould, T. D. The Tail Suspension Test. Journal of Visualized Experiments. (58), 2-7 (2011).
  40. Weiss, I. C., Pryce, C. R., Jongen-Rêlo, A. L., Nanz-Bahr, N. I., Feldon, J. Effect of social isolation on stress-related behavioural and neuroendocrine state in the rat. Behavioural Brain Research. 152, (2), 279-295 (2004).
  41. Hilakivi, L. A., Ota, M., Lister, R. Effect of isolation on brain monoamines and the behavior of mice in tests of exploration, locomotion, anxiety and behavioral “despair.”. Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 33, (2), 371-374 (1989).
  42. Dalla, C., Pitychoutis, P. M., Kokras, N., Papadopoulou-Daifoti, Z. Sex differences in response to stress and expression of depressive-like behaviours in the rat. Current Topics In Behavioral Neurosciences. 8, (2), 97-118 (2011).
  43. Bangasser, D. A., Valentino, R. J. Sex differences in stress-related psychiatric disorders: Neurobiological perspectives. Frontiers in Neuroendocrinology. 35, (3), 303-319 (2014).
  44. Palanza, P. Animal models of anxiety and depression: How are females different? Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 25, (3), 219-233 (2001).
  45. Novais, A., Monteiro, S., Roque, S., Correia-Neves, M., Sousa, N. How age, sex and genotype shape the stress response. Neurobiology of Stress. 6, 44-56 (2017).
  46. Kim, J. G., Jung, H. S., Kim, K. J., Min, S. S., Yoon, B. J. Basal blood corticosterone level is correlated with susceptibility to chronic restraint stress in mice. Neuroscience Letters. 555, 137-142 (2013).
  47. Jeong, J. Y., Lee, D. H., Kang, S. S. Effects of Chronic Restraint Stress on Body Weight, Food Intake, and Hypothalamic Gene Expressions in Mice. Endocrinology and Metabolism. 28, (4), 288 (2013).
  48. Gould, T. D., Dao, D. T., Kovacsics, C. E. Mood and anxiety related phenotypes in mice: characterization using behavioral tests. Human Press. New York, NY. (2009).
En kronisk immobilisering stress protokol for inducerende depression-lignende adfærd i mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Son, H., Yang, J. H., Kim, H. J., Lee, D. K. A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (147), e59546, doi:10.3791/59546 (2019).More

Son, H., Yang, J. H., Kim, H. J., Lee, D. K. A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (147), e59546, doi:10.3791/59546 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter