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Behavior

마우스에서 우울증과 같은 행동을 유도하기위한 만성 고정 스트레스 프로토콜

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

Summary

이 문서는 억제기를 사용하여 만성 적으로 고정 된 마우스에서 우울과 같은 행동의 유도에 대한 단순화 되고 표준화 된 프로토콜을 제공합니다. 또한, 우울증의 유도를 확인하는 행동과 생리 적 기술이 설명된다.

Abstract

우울증은 아직 완전히 이해되지 는 않지만 다양한 원인 요인이 보고되었습니다. 최근에는 우울증의 유병률이 증가하고 있습니다. 그러나, 우울증에 대 한 치료 치료 또는 우울증에 대 한 연구는 부족. 따라서, 본 논문에서, 우리는 운동 제한에 의해 유도된 우울증의 마우스 모델을 제안한다. 만성 가벼운 스트레스 (CMS) 우울증 같은 행동을 유도 하는 잘 알려진 기술. 그러나, 그것은 다양 한 가벼운 스트레스의 조합으로 구성 된 복잡 한 절차를 필요. 대조적으로, 만성 고정 응력(CIS)은 일정 기간 동안 구속기를 사용하여 움직임을 제한함으로써 우울한 행동을 유도하는 구속 모델에서 수정된 쉽게 접근할 수 있는 만성 스트레스 모델이다. 우울증유사 거동을 평가하기 위해, 자당 선호도 시험(SPT), 꼬리 현탁액 시험(TST), 및 ELISA 분석기는 마커 코르티코스테론 수준을 측정하는 본 실험에서 결합된다. 기재된 프로토콜은 CIS의 유도 및 우울증의 유효성 검사를 위한 행동 및 생리적 요인의 변화에 대한 평가를 설명한다.

Introduction

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주요 우울 장애 (MDD)는 전 세계적으로 정신 장애의 주요 원인이며, 예상보다 빠르게 증가하고 있는 발병률을 가지고 있습니다. 2001년에, 세계 보건 기구는 MDD가 2020년까지 세계에서 두 번째로 일반적인 질병이 될 것이라고 예측했습니다. 그러나, 그것은 이미 2013 1에서두 번째로 가장 일반적인 이었다 . 또한, 현재 항우울제는 지연효과성, 약물내성, 재발, 및 각종 부작용2,3등 많은 한계를 가지고 있다. 따라서 연구원은 더 효과적인 항우울제를 개발 해야 합니다. 그러나, MDD의 모호한 병리생리학은 새로운 항우울제의 발달에 장애물을 제시합니다.

장기적인 스트레스는 MDD의 주요 위험 요소입니다. 그것은 또한 MDD 병인학4,5와관련이 있는 시상 하부 뇌하수체 부신 (HPA) 축에 있는 역기능을 유도할 수 있습니다. 앞서 설명한 바와 같이, HPA 축은 코르티코스테론 수준을 6, 7,8,증가시킴으로써 우울증 및 불안 장애를 포함한 스트레스 유발 정신병리생리학에 중요한 역할을 한다. 9. 많은 동물 모델은 MDD4환자에서 관찰되는 HPA 축의 지속적인 활성화를 기반으로합니다. 더욱이, 만성 스트레스에 의해 유도된 높은 글루코코르티코이드 및 피하 주사된 글루코코르티코이드는 신경 세포 사멸, 신경 과정의 위축 및 설치류의 뇌에서 성인 신경 발생 감소와 함께 우울한 행동을 일으킵니다10 , 11. 우울증과 관련된 또 다른 중요한 뇌 영역은 내측 전두엽 피질 (mPFC)입니다. mPFC는 시상 하부 및 편도체와 같은 뇌 소전체를 제어하는 데 중요한 역할을하며,정서적 행동과 스트레스 반응을 제어하는 8,9. 예를 들어, 등쪽 mPFC내의 병변은 구속스트레스12,13으로인한 HPA 축 기능 장애 및 향상된 코르티코스테론 분비를 유도한다. 최근 연구는 또한 반복 억제 스트레스 증가 코르티코스테론 수준을 보여 주었다, 이는 mPFC에서 뉴런과 성상 세포 사이의 글루타민글루타민 주기를 통해 글루타민 보충에 의해 감소 될 수있다 9.

MDD의 병인학을 연구하는 데 사용되는 최초의 만성 스트레스 패러다임은 Katz14에의해 제안되었습니다. Willner 등은 카츠의 연구 결과에 기초하여 만성 경미한 스트레스(CMS) 모델을 제안했습니다. 그(것)들은 항우울제가 CMS 유도된 anhedonic 같이 행동15,16를복구한다는 것을 관찰해서 모형이 예측 타당성이 있었다는 것을 확인했습니다. 일반적으로 CMS 모델은 온화한 소음, 케이지 틸팅, 젖은 침구, 변경된 밝은 어두운 주기, 케이지 흔들림, 강제 수영 및 사회적 패배와 같은 다양한 경미한 응력의 조합으로 구성됩니다. CMS 모델은 연구원에 의해 널리 이용됩니다; 그러나 이 모델은 복제성이 좋지 않으며 시간 및 에너지 가 비효율적입니다. 따라서 우울증을 평가하기 위한 우울과 같은 행동과 생리학적 분석의 유도를 위한 표준화되고 단순화된 프로토콜에 대한 수요가 증가하고 있다. CMS 모델에 비해 만성 고정 응력(CIS; 만성 구속 응력이라고도 함) 모델은 더 간단하고 효율적입니다. 따라서 CIS 모델은 만성 스트레스 연구17, 18,19,20,21,22,23에서널리 사용될 수 있습니다. 24. 또한, CIS는 우울한 행동을 개발하기 위해 남성과 여성 마우스 모두에서 사용할 수 있습니다25,26. CIS 동안, 동물은 2 주 또는 4 주동안하루에 1-8 시간 동안 몸에 맞는 크기의 실린더에 배치됩니다 9,27,28. 이들 중, 2주 동안 하루 2시간 동안 구속 스트레스 상태는 마우스9,28에서최소한의 통증으로 우울한 행동을 일으키기에 충분하다. 구속 조건하에서 혈액 코르티코스테론 수준은9,28,29로급속히 증가했습니다. 여러 연구는 CIS 모델이 예측 타당성을 가지고 있음을 보여 주었다, CIS 유도 우울증과 같은 증상이 항우울제에 의해 복원되는 것을 확인19,20,30,31. 본 명세서에서, 우리는 마우스에서 CIS 후 일부 행동 및 생리학적 결과뿐만 아니라 CIS의 상세한 절차를 보고한다.

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Protocol

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모든 실험 프로토콜과 동물 관리는 경상대학교 동물연구위원회(GLA-100917-M0093)의 지침에 따라 수행되었다.

1. 재료

  1. 마우스
    1. 출생 후 주 7에서 22-24g의 무게C57BL/6 스트레인 배경의 남성을 사용하십시오. 실험 전 1주일 동안 번식실에서 습관화하십시오.
      참고: 모든 마우스는 실험실 동물 회사에서 구입했습니다.
    2. 집 마우스는 온도 제어 사육장 (22-24 °C) 12 시간 빛 / 어두운 주기 (6 : 00 A.M.에 조명)에서 일반 실험실 차우와 물 사용 가능한 광고 리비툼.
  2. 구속자
    1. 원통형, 투명, 아크릴 탱크 (높이 = 8.5 cm, 직경 = 2.5 cm)를 정사각형 받침대에 고정하여 억제하고 우울한 행동을 생성합니다 (그림1A). 이 실린더의 직경은 마우스가 앞뒤로 또는 뒤로 움직일 수 없도록 바디에 맞게 만들어졌습니다. 제자는 상업적으로 구입하거나 실험실에서 만들 수 있습니다.
  3. 테일 서스펜션 장치
    1. 반투명 아크릴로 만든 적당한 크기의 꼬리 서스펜션 상자를 사용합니다 (높이 = 30cm, 너비 = 20cm, 길이 = 20, 그림 1B). 동물 간의 상호 작용을 방지하기 위해 바닥과 네 개의 벽의 세 아크릴 플레이트에 의해 차단되도록 상자 내에서 직사각형 파티션을 사용합니다. 비디오 녹화를 허용하고 가로 막대를 고정하기 위해 상자의 나머지 두 면을 열어 둡니다. 상자는 상업적으로 구입하거나 실험실에서 만들 수 있습니다.
  4. 비디오 녹화 장치 및 비디오 추적 소프트웨어
    1. 컴퓨터와 삼각대(또는 기타 지원 제품)에 연결된 흑백 디스플레이 폐쇄 회로 텔레비전 카메라(재료 참조)를 사용하여 행동 실험을 기록할 수 있습니다. 비디오 녹화는 적어도 2개의 마우스가 동시에 시험되기 때문에 본 실험에서 행동 점수를 허용하는 데 필수적이다.
    2. 연결된 컴퓨터에 설치된 비디오 추적 소프트웨어(자료 참조)를 사용하여 비디오 데이터를 분석할 수 있을 만큼 카메라 해상도가 충분히 높은지 확인합니다.

2. CIS 구속에 의한 우울증의 유도

참고: 마우스를 부드럽게 다루지만 안심하고 단단히 다루십시오. 거칠고 잠정적인 처리는 실험의 또 다른 스트레스 요소이며 마우스가 어려움을 겪고, 물고, 긁히는 중요한 이유입니다.

  1. 디지털 럭스 미터를 사용하여 실내 조명을 조명 (200 Lux) 조건으로 설정하십시오.
  2. 테스트 하기 전에 적어도 일주일 별도 케이지에 마우스를 집에 하 고 실험 전에 적어도 30 분 동안 테스트 룸에 마우스를 배치.
    참고: 실험 전에 적어도 하루에 한 번 이상 마우스를 처리하여 실험자에게 친숙해지십시오. 실험 전에 적응 기간은 마우스가 시험실과 같은 상황에 적응할 수 있도록 하는 것이 필요하다.
  3. 마우스 꼬리를 가볍게 잡고 마우스를 긴장하지 않도록 한 다음 거친 표면(케이지 또는 케이지 뚜껑의 와이어 바 상단)에 조심스럽게 놓습니다.
  4. 작은 흰색 수건으로 구속기를 덮은 다음 마우스가 자발적으로 구속구에 들어가지 않도록 절제기의 개구부에서 마우스를 부드럽게 놓습니다.
    참고:이 경우 마우스는 구속조건으로 들어가는 것과 반대 방향으로 배치됩니다. 마우스를 자발적으로 구속기로 들어가도록 하기 위해, 구속기는 내부를 더 어둡게 만들기 위해 작은 수건으로 덮여 있습니다.
  5. 꼬리, 발, 고환 등 신체가 손상되지 않도록 주의하면서 마우스를 가능한 한 단단히 고정하도록 클로저를 놓습니다.
  6. 마우스를 15일 연속 으로 2시간(오전 9:00~11:00)에 제한합니다.
  7. 체중과 음식 섭취량을 측정48 제자에 노출하는 동안 시간 당 (즉, 운동 구속의 개시 전에 48 시간 동안 음식 섭취 량).
    참고: 체중과 음식 섭취량을 측정할 때 CIS 기간 동안 테스트 룸의 홈 케이지에 제어 마우스를 놓습니다. 다른 환경 적 요인이 CIS 마우스와 동일한지 확인합니다.
  8. 자당 선호도 테스트(SPT) 및 꼬리 현탁액 검사(TST)와 같은 행동 테스트를 수행하여 우울증의 유도를 확인합니다(단계 4 및 5 참조).
  9. ELISA 분석을 사용하여 스트레스 마커 코르티코스테론을 측정하여 우울증의 유도를 확인합니다(섹션 6 참조).

3. 자당 선호도 테스트

  1. 시험하기 전에, 2개의 마시는 병 (0.1 M 자당을 포함하는 다른 하나는 일반 물을 포함하는 1개)의 존재에 마우스를 습관화하십시오 48 시간 동안. 24 시간 후에 2개의 병의 위치를 전환하여 측면 편향에 의해 생성된 혼란을 감소시소.
  2. 3 일째에, 24 시간 동안 물 마우스를 박탈하십시오.
  3. SPT 실험 당일, 마우스를 6시간 동안 2개의 음주 병에 노출시다. 3 시간 후, 물병의 위치를 전환합니다.
  4. 소비된 자당 용액과 물의 부피(mL)를 기록한 다음 동물의 자당에 대한 친화성을 계산합니다.
  5. 일반적으로, 시험 도중 총 유체 소비에 대한 자당 소비량의 백분율로 자당 선호도를 계산합니다.

4. 꼬리 서스펜션 테스트

  1. CIS 유도 마우스를 TST를 시작하기 최소 30분 전에 시험실로 가져온다.
  2. 실내 조명을 어둡게(50 Lux) 조건으로 설정합니다.
  3. 가장 높은 해상도의 비디오 파일을 얻으려면 카메라를 가능한 한 마우스에 가깝게 놓습니다(마우스에서 약 40cm).
  4. 셀로판 접착 테이프(꼬리 끝에서 의 거리는 1cm)를 사용하여 수평 막대(하단에서 30cm)에서 마우스를 단단히 일시 중단합니다. 다른 스트레스 원을 최소화하기 위해 가능한 한 빨리 마우스에 테이프를 적용하는 과정을 완료하십시오.
  5. 마우스가 서스펜션 박스 중간에 놓이면 기록을 시작하고 6분 동안 지속적으로 행동 변화를 관찰합니다.
    참고: 마우스가 꼬리를 오르려고 하면 스틱이나 오르막을 이용해 서 두십시오.
  6. 실험이 끝나면 마우스를 홈 케이지로 옮기고 꼬리에서 테이프를 조심스럽게 제거합니다.
  7. 비디오 추적 소프트웨어를 사용하여 모바일 기간의 누적 시간을 분석합니다.
    참고: 부동 기간은 가장 중요한 CIS 매개 변수입니다. 이는 소프트웨어의 레벨 필터링 장치에 포함된 모션 임계값의 관점에서 정의된 움직이지 않는 기간의 누적 시간으로 계산될 수 있다.

5. ELISA에 의해 혈액에서 코르티코스테론 수준을 측정

참고 : 행동 테스트 후 하루, 마우스는 혈액 수집을 위해 희생된다.

  1. 마취될 때까지 유도 챔버에서 5 % 이소플루란으로 마우스를 마취시다. 마우스가 수술 중 깨어나지 않도록 유도 챔버 (적어도 2 분)에 충분한 시간을 가지고 있는지 확인하십시오.
  2. 1 mL 주사기를 사용하여 심장에서 혈액을 수집하고 K3EDTA가 들어있는 혈관에 혈액을 얼음에 저장합니다 (오전 9시)
  3. 4 °C에서 15 분 동안 1,000 × g에서 원심 분리에 의해 플라즈마를 분리합니다.
  4. 제조업체의 프로토콜에 따라 코르티코스테론 ELISA 키트를 사용하여 플라즈마 코르티코스테론 수준을 정량화합니다(재료 참조).

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Representative Results

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대표적인 실험에서, 모든 데이터는 그룹당 6-8마리의 마우스로부터 획득하였다. 대표물질과 마우스를 제자내로 자발적으로 삽입하는 방법은 1에 도시되어 있다.

CIS 유도 후 행동 시험 및 혈액 샘플링을 수행하기 위해, 마우스는 도 2A에요약된 바와 같이 실험 절차를 실시하였다. 도 23에 도시된 바와 같이, CIS는 우울한 행동을 잘 유도하고 스트레스 마커 코르티코스테론을 방출한다. 또한, 이들 지수는 3에 나타낸 바와 같이 글루타민 보충제(마우스가 전체 실험 기간 동안 글루타민 보충제 식단을 150 mg/kg)로 회복시켰다.

Figure 1
그림 1: 구속자 설정. (A) 제자, (B) 테일 서스펜션 박스 및 (C) 물병 및 볼 노즐. (d) CIS를 유도하기 위해 제자 내로 마우스를 삽입하는 과정. 왼쪽 패널에서, 마우스는 자발적으로 구속자가 작은 수건으로 덮여 후 구속기를 입력합니다. 오른쪽 패널에 마우스가 구속기에 완전히 들어갔는 것을 보여줍니다. 이 수치는 Son et al.9 저작권 허가에서 수정되었으며 모든 재사용 된 수치에 대한 저널에서 얻은 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2. 만성 고정 스트레스의 유도 및 마우스에서 우울 같은 행동의 평가. (A) 실험 절차. 체중(B) 및 식품 섭취량(C)은 대조군(파란색 선, n=8) 및 CIS 그룹(빨간색 선, n=8)에서. (D와E) 자당 환경 설정 및 부동 시간 (n = 두 테스트에서 8). (F) 혈액 코르티코스테론 수준 (n = 7 / 그룹). 데이터는 평균 ±SEM. * p< 0.05에 의해 결정된 바와 같이 (B 및 C)본페로니 사후 시험 또는 (D-F) 미페어링 된 학생의 t 검정을 가진 양방향 ANOVA로 나타난다. CIS = 만성 고정 응력, SPT = 자당 선호도 테스트, TST = 꼬리 서스펜션 테스트, DC = 참수. 이 수치는 Son et al.9 저작권 허가에서 수정되었으며 모든 재사용 된 수치에 대한 저널에서 얻은 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 3
그림 3. 글루타민을 보충한 식단은 우울한 행동을 개선합니다. 체중 (A) 및 식품 섭취량(B)은 대조군(파란색 선, n=7), CIS 그룹(빨간색 선, n=7) 및 CIS+ 글루타민 보충군(녹색선, n=7)이다. 자당 환경 설정 (C), 부동 시간 (D) 및 혈액 코르티코스테론 수준 (E) (n = 6-7 / 그룹). 데이터는 평균 ±SEM. * p< 0.05에 의해 결정된 바와 같이 (A 및 B)본페로니 사후 시험 또는 (C-E) 미짝 학생의 t 검정을 가진 양방향 ANOVA로 나타난다. 글른 = 글루타민. 이 수치는 Son et al.9 저작권 허가에서 수정되었으며 모든 재사용 된 수치에 대한 저널에서 얻은 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

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MDD의 두뇌와 이질성의 복잡성은 조건을 완전히 재현하는 동물 모형을 만드는 것을 어렵게 만듭니다. 많은 연구자들은 안구토니아 (보람있는 자극에 대한 관심의 부족)와 절망이 동물 모델에서 진화적으로 보존되고 정량화 가능한 행동으로 간주되는 내시경 형 기반 접근법32를사용하여이 어려움을 극복했습니다. 이는 또한 우울증 환자에서 볼 수 있습니다33. 본 논문에서, 우리는 CIS가 Anhedonia와 절망을 유도하기에 충분한 방법을 제시했습니다, CIS와 MDD 사이 번역 관련성을 보여주는. 더욱이, 많은 연구는 CIS를 사용하여 우울한 행동을 유도하는 메커니즘을 확인하고 정상적인 행동을 회복 시킬수있는 항우울제를 평가하기 위해 9,19,20,30, 31,34. 따라서, CIS는 MDD의 병인학을 연구하는 데 적합할 수 있으며, 따라서 새로운 항우울제의 개발에 유용할 수 있다.

몇몇 요인은 CIS 도중 우울한 같이 행동의 발달에 영향을 미칩니다. 첫 번째는 CIS에 대한 응력 반응의 정도가 동물 균주에 따라 달라질 수 있기 때문에 동물 균주입니다. 실제로, 우울한 행동 시험 및 항우울제에 응하여 몇몇 긴장 관련 다름은35,36알려져있다. 이와 관련하여, 일반적으로 사용되는 C57BL 균주37,38,39의꼬리 등반 거동에 특별한주의를 기울여야한다. 둘째, 빛, 소음 및 하우징과 같은 환경 스트레스 요인을 최소화해야 합니다. 사회적 고립 스트레스는 연구 결과에 영향을 미칠 수 있지만40,41,우리는 고립이 단점보다 더 많은 장점을 가지고 있기 때문에 단일 주택 마우스에 CIS를 실시했다. 예를 들어, CIS는 종종 그룹 수용 마우스가 서로를 공격하기 때문에 사회적 패배 스트레스를 최소화 할 수 있습니다. 실제로, 대조군 마우스는 또한 TST및 SPT에 있는 기준선 행동에 영향을 미치는 그들의 주부를 공격합니다. 실험을 시작하기 전에 고려해야 할 또 다른 요소는 섹스입니다. 이 기사에서는, 우리는 남성 마우스를 가진 모든 실험을, 정서적 및 인식 행동은 여성마우스42,43,44에있는 월경 주기에 의해 영향을 받습니다. 더욱이, 여성 설치류는 불경기와 같은 긴장 관련 무질서에 상대적으로 더 영향을 받기 쉽습니다. 따라서 실험자가 암컷 마우스를 사용하려는 경우, 우울한 행동 유도의 시점을 확인하고 CIS 프로토콜을 수정해야 합니다. 또한, 모든 마우스는 새로운 상황에 습관의 기간을 허용해야하며, 실험자는 실험 중에 새로운 후각과 초음파 단서를 감지 할 수 있기 때문에 실험 중에 실험실에 새로운 동물을 추가하는 것을 피해야합니다. . 실험자가 마우스를 다른 바닥이나 먼 거리로 옮길 때, 번식 케이지를 검은 천조각으로 덮을 필요가 있다. 마지막으로, 나이는 스트레스45에대한 반응 및 회복의 정도를 결정하는 중요한 요소입니다. 우리는 사춘기에 있는 MDD의 병인학에 집중했습니다-8 주 오래된 마우스는 실험 내내 이용되었습니다. 실험자는 CIS를 설계할 때 위에서 언급한 요소가 결과에 영향을 미칠 수 있는지 여부를 고려해야 합니다.

CIS 유도를 검증하기 위해 체중 및 음식 섭취 량 측정, TST 및 SPT와 같은 우울증을 나타내는 검사를 수행하고 코르티코스테론의 변화와 같은 생리적 스트레스 지표를 조사해야합니다9. 46세 , 47. 그러나, 이 실험에 적용 된 TST 방법은 쥐가 꼬리에 의해 지원되기에 너무 무겁기 때문에 쥐에서 권장되지 않습니다. 이러한 경우 TST는 강제 수영 또는 오픈 필드 테스트39,48로대체되어야합니다. 이 실험에서, 주요 고려 사항은 서스펜션 박스의 크기였다. 접착제 셀로판 테이프를 사용하여, 마우스의 꼬리는 천장에 상자의 중간에있는 수평 막대에 중단되었다. 따라서 실험 중에 마우스가 벽에 닿지 않도록 상자가 충분히 커야 합니다. SPT, anhedonia의 표시기, 우울증과 같은 정서적 장애를 제안. 본 실험에서, 달콤한 음료에 마우스의 관심은 자당을 사용하여 평가하였다.

우울과 같은 행동을 유도하기 위해 CMS 모델의 구속 기술을 수정하여 우울증에서 실험을 수행하기 위해 단순화되고 재현성이 높은 기술인 CIS를 확립했습니다. 그러나 CIS를 반복적 구속 모델로 사용할 때 실험 동물이 CIS에 적응하고 민감하지 않게 될 가능성이 있습니다. 또한, 운동 테스트는 장기간 구속이 동물의 움직임에 영향을 미칠 수 있기 때문에 적절하지 않을 수 있습니다. 따라서 하루 및 연속 일의 구속 시간 설정은 우울증을 제외한 다른 요인을 최소화하는 것이 중요합니다. 또한, CIS에 노출된 후 우울증의 유도를 확인하기 위해 행동 및 생리학적 검사를 수행할 필요가 있다.

결론적으로, 우울증에 있는 연구원의 증가 관심사에도 불구하고, 체계적으로 불경기의 다양하고 복잡한 병리생리학에 기인될 수 있는 병리학 적인 기계장치를 체계적으로 정의하는 것은 도전남아 있습니다. 따라서, CIS와 같은 우울증을 유도하는 단순화된 동물 모델은, 우울증 유도의 메커니즘을 확립하고 이러한 복잡한 정신 문제에 대한 치료 적 해답을 얻기 위한 좋은 실험 플랫폼을 제안하는 중요한 증거를 제공할 수 있다.

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Disclosures

저자는 공개 할 것이 없다.

Acknowledgments

이 연구는 교육부(NRF-2015R1A5A5A2008833 및 NRF-2016R1D1D1D1A33934279)의 지원을 받아 국립과학연구재단(NRF)을 통해 지원되었다. 경상대학교 GNU-2016-02)

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).
마우스에서 우울증과 같은 행동을 유도하기위한 만성 고정 스트레스 프로토콜
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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).

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