Summary
만성 심리사회적 스트레스(CGS) 패러다임은 임신 중 임상적으로 관련된 스트레스요인들을 고용하여 산모와 유아의 정신장애를 모델링합니다. 여기서는 CGS 패러다임 및 다운스트림 평가를 적용하여 이 모델의 유효성을 검사하는 단계별 절차를 제공합니다.
Abstract
peripartum 기간은 불리한 모성 노출이 신경 정신병 장애의 발달을 포함하여 어머니와 자손 둘 다에 대한 장기적인 부정적인 결과를 초래할 수 있는 민감한 기간으로 여겨됩니다. 모계 유아 dyad에 있는 정서적 dysregulation의 출현에 연결된 위험 요소는 광범위하게 공부되었습니다. 임신 중 심리사회적 스트레스에 대한 노출은 지속적으로 가장 강력한 예측 요인 중 하나로 부상했습니다. 이 연결을 탐색하기 위해 여러 설치류 모델이 만들어졌습니다. 그러나, 이 모형은 정확하게 여자가 경험하는 스트레스의 모형, 강렬 및 주파수를 포착하지 않는 반복적인 방식으로 제시된 물리 스트레스또는 한정된 수의 심리사회적 스트레스제의 사용에 의지합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 만성 심리 사회적 스트레스 (CGS) 패러다임은 예측할 수없는 방식으로 제시 다른 강도의 다양한 심리 사회적 모욕을 사용하는 생성되었다. 원고는 임신 일 6.5에서 17.5까지 임신 한 여성 마우스가 낮과 밤에 다양한 스트레스에 노출되는이 새로운 CGS 패러다임을 설명합니다. 하루 스트레스, 2 시간 휴식으로 분리 하루에 두, 침구의 빈번한 변화에 이물질 이나 육식 동물 냄새에 노출에서 범위, 침구의 제거, 그리고 케이지 틸팅. 야간 스트레스에는 연속 광 노출, 케이지 메이트 변경 또는 습윤 침구가 포함됩니다. 우리는 이전에 CGS에 노출이 증가 된 스트레스 반응성, 단편화된 모계 치료 패턴의 출현, anhedonia 및 불안 관련 행동의 출현, 주산기 기분과 불안 장애로 고통받는 여성의 핵심 특징을 포함하여 모계 신경 내분비 및 행동 이상의 발달을 초래한다는 것을 보여주었습니다. 따라서 이 CGS 모델은 태아 신경 발달에 영향을 미치고 자손에 있는 부정적인 장기 행동 결과를 초래하는 트랜스 태반 기계장치뿐만 아니라, 모계 정서 dysregulation의 근본적인 분자 결함을 해명하는 데 사용할 수있는 독특한 도구가됩니다.
Introduction
기전은 peripartum 기간에 있는 불리한 모계 노출 다음 어머니와 유아에 있는 신경 정신병 장애에 증가한 감수성을 근본적으로 남아 있습니다 크게 알려지지 않았습니다. 실질적인 모성 생리학적 변화는 건강한 자손 신경발달뿐만 아니라 모성 정신건강보호를 위해 서술되는 여러 신경 내분비 적응을 포함하여 임신 중 및 산후 기간으로의 전환중에 발생한다1,2. 모계 시상하부 하부 부신(HPA) 축의 수준에서, 일루날 HPA 축 활성의 보다 평평한 리듬을 포함하고 급성 스트레스에 대한 HPA 축 반응이3,4,5를약화시키는 등, circadian 및 스트레스 유발 수준 모두에서 적응이 관찰된다. 향상된 HPA 축 활성이 산후 정서적 dysregulationsregulation을 가진 여성의 하위 집합에서 보고된다는 점을 감안할 때, 순환 글루코코르티코이드의 증가 수준을 포함하고 부정적인 피드백을 억제6,7,8,산후 스트레스 반응성을 증가시키고 모계 HPA 축 적응을 방지하는 스트레스에 노출은 감수성 강화성을 증가시키는 것으로 생각된다.
어머니와 유아에 있는 정서적 dysregulation에 긴장의 효력을 해명하기 위하여는, peripartum 기간에 있는 긴장의 몇몇 설치류 모형이 생성되었습니다. 이들 모델의 대부분은 만성 구속스트레스(10) 및 임신 중 수영스트레스(11)또는 산후 충격노출(12)과같은 댐 생리적 상태9에서동종성 도전및 변화를 초래하는 물리적 스트레스제의 적용을 특징으로 한다. 이러한 패러다임은 산후 우울과 같은 행동과 모성 간호10,11,12의변경의 출현을 초래하는 것으로 나타났지만, 인간 어머니가 일반적으로 경험하는 스트레스의 심리사회적 본질을 정확하게 포착할 수 없다는 것에 의해 제한되었습니다. 이것은 다양 한 유형의 스트레스의 처리HPA 축 활성화 를 조율 하는 다양 한 신경 망에 의해 중재 될 것으로 생각 주어진 peripartum 기간에 만성 스트레스의 신경 내 분 비 결과 공개 하려고 할 때 특히 중요 해진다9.
이 한계를 극복하기 위해, 몇몇 그룹은 심리사회적 모욕 또는 신체적 및 심리사회적 스트레스의 조합을 사용하는 스트레스 패러다임을 설계했습니다. 산후 기간 13,14,그리고 댐이15,16의쓰레기존재에서 남성 침입자에게 노출되는 만성 사회적 스트레스 모델인 모성 분리 모델은 모성 관리 및 우울한 파라디즘과 관련된 보모 관리 및 우울한 패러니즘의 출현을 재현할 수 있었습니다. 임신한 여성 마우스가 케이지 기울기와 하룻밤 조명을 포함한 다양한 심리사회적 모욕에 노출된 만성 초경 스트레스 패러다임과 구속 스트레스 및 음식 제한과 같은 실질적인 생리적 모욕이 추가로 스트레스를 받는 것으로 밝혀졌으며, 모성 침략장애 등 모계 행동의 이상이 발생하며, 뿐만 아니라 HPA 축의 circadian 활성에난독증(17,18). 이러한 결과와 일치하여, 임신 중 교대 구속 응력 및 과밀 모델은 산후 모계 circadian corticosterone 수준의 고도뿐만 아니라 모성 치료의 변경을 초래하지만, 새로운 급성 모욕에 산후 노출 에 따라 HPA 축 재활동에서 차이가 관찰되지 않지만1.
예측할 수 없는 방식으로 제시된 여러 심리사회적 모욕을 채택하고 생리적 스트레스의 사용을 최소화하는 임신 스트레스 패러다임을 생성하는 이 작업의 확장. 연구는 이전에 이 만성 심리사회적 스트레스 패러다임 (CGS)이 초기 산후 기간19에서향상된 스트레스 반응성을 포함하여 모계 HPA 축 기능 장애의 발달을 초래한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 변화는 새끼에 의해 수신된 모성 배려의 질에 있는 변경을 포함하여 모계 행동에 있는 이상과 연관되고, anhedonic 및 불안 같이 행동의 출현19,주산기 기분 및 불안 무질서와 일치하는 특징20,21. 더욱이, 자손 체중 증가는 CGS19에자궁 내 노출다음 산후 기간 동안 감소, CGS는 미래 세대에 지속적인 부정적인 프로그래밍 효과가있을 수 있음을 시사.
CGS 패러다임을 개발하는 목표는 주로 임상적으로 관련된 스트레스를 활용하는 것이었는데, 이는 신경 내분비 장애 및 주산기 기분 및 불안 장애의 발달과 종종 관련된 모욕의 유형, 강도 및 빈도를 정확하게 포착하는 것이었습니다. 여기서, 연구 결과는 CGS에 임신한 여성 마우스를 대상으로 하는 방법의 상세한 프로토콜을 제공합니다, 뿐만 아니라 모델의 유효성을 테스트하기 위하여 이용될 수 있는 다운스트림 평가.
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Protocol
설명된 모든 동물 실험은 신시내티 아동 의료 센터의 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인되었으며 국립 보건 원 지침에 따라 일치했습니다. 표준 설치류 차우및 물에 대한 광고 리비툼 접근은 CGS 패러다임 동안을 포함하여 마우스에게 항상 제공되었다. 마우스는 달리 지정되지 않는 한 14 h/10h 의 밝은 어두운 주기 (06:00 h의 조명)에 보관되었습니다 (즉, 하룻밤 동안 조명에 노출).
1. 시간 제비 결합 준비
- 시간 조정 된 짝짓기를 설정하기 전에 적어도 2 주, 표준 마우스 케이지 (18.4 cm x 29.2 cm x 12.7cm), 케이지 당 4 개의 마우스에 성인 여성 마우스를 함께 보관하십시오. 이어 태그를 통해 각 여성 마우스에 특정 ID 번호로 레이블을 지정합니다.
참고: C57BL6 이전 임신 없이 3~6개월 사이의 여성 마우스가 이 프로토콜에 사용되었습니다. - 적어도 1 주 시간 시간 결합을 설정 하기 전에, 개별적으로 결합에 사용 되는 성인 남성 마우스를 집.
2. 시간 제비 결합 설정
- 시간 조정된 짝짓기는 18:00h에 설정합니다. 암컷 마우스 두 마리를 데리고 개별적으로 보관된 수컷 마우스를 보관하는 케이지 안에 넣습니다. 다음 날 아침 08:00h까지 시간별 짝짓기를 분리합니다.
3. 임신일로 지정된 코풀라플러그 확인 0.5 (G0.5)
- 시간 제비 결합을 분리한 직후, 여성 마우스에 코뮬레이티드 플러그의 존재를 확인하십시오. 코큘라토리 플러그의 존재는 G0.5를 표시합니다. 마우스가 와이어 그리드를 케이지 내부에 고정하고 꼬리로 부드럽게 들어 올려 질 개구부를 시각화하도록 허용합니다.
참고 : copulatory 플러그의 존재는 성행위가 발생했음을 나타내지만 임신을 보장하지는 않습니다. 필요한 실험 마우스의 수를 계산하려고 할 때, 마우스의 50 %가 시간 제 결합및 임신에서 연결될 것으로 예상하여 60%-70%의 발생률을 연결합니다. - 간단한 육안 검사를 사용하여 copulatory 플러그의 존재를 식별하십시오 (질 개구부에서 불투명한 희끄무레한 경화 질량). 간단한 육안 검사로 쉽게 식별되지 않는 경우, 부드럽게 질 개구부에 무딘 끝 프로브를 삽입합니다. 프로브 삽입의 저항에 의해 질에 더 다시 위치한 플러그를 식별합니다.
- 여성 마우스를 일반 마우스 케이지에 코큘랄레 플러그와 그룹 하우스로 분리하고, 케이지당 3~4마리의 마우스를 분리한다.
4. CGS 패러다임 준비
- G5.5: 제어 및 CGS 그룹에 코큘리 플러그가 있는 케이지하우징을 여성 마우스를 수용하는 케이지를 무작위로 할당합니다. 그룹당 마우스의 거의 동일한 수를 가지고 케이지를 무작위로하려고합니다. 마우스를 옮겨 표준 마우스 케이지를 청소하고 "방해하지 마십시오"기호로 라벨을 부착합니다. 마우스가 각 스트레스의 끝에 배치할 수 있도록 이 케이지를 "홈 케이지"로 지정합니다.
- CGS 패러다임을 수행하기 위해 마우스 시설에 별도의 방을 지정합니다. G6.5에서 G17.5까지 이어지는 11일 스트레스 요법을 설계하여 7일 의 스트레스(이물질(대리석 또는 레고 노출), 육식 동물 냄새 노출(더러운 쥐 침구), 30° 케이지 기울기, 침구의 빈번한 변화, 침구 제거, 셰이커 의 움직임 등 매일 2회 활용하기 위해 각 7일 스트레스(S6.5에서 G17.5)를 활용하고 있습니다. 케이지 메이트 변경, 젖은 침구에 노출) 임의의 방식으로 하룻밤. 아래에 설명된 실험의 가능한 샘플 일정 및 회로도는 그림 1을참조하십시오.
참고: 매일 스트레스는 쥐의 광 주기(06:00 h-20:00 h의 조명) 및 마지막 2h에 속해야 하며, 스트레스자 사이에 는 적어도 2시간 휴식이 있습니다. 매일 밤 스트레스는 어두운 주기의 시작 부분에 설정해야 (20:00 h 에서 점등) 빛 주기의 시작 부분에 분리 (06:00 h에 조명).
5. CGS 패러다임 수행
- CGS 패러다임으로 지정된 방에 여과된 상단과 물병이 있는 표준 정적 케이지에 특정 스트레스를 설정합니다. 무작위화 중에 CGS를 거치도록 지정된 마우스 케이지의 수에 따라 실험에 필요한 정적 케이지 수를 준비합니다. 각 스트레스를 시작하기 전에 CGS 그룹의 마우스 케이지를 하우징 룸에서 CGS 룸으로 옮습니다.
참고: 홈 케이지에서 실험 케이지로 마우스를 처리하고 전송하고 라미나르 플로우 후드로 돌아갑니다. - 미리 설계된 처방에 따라 다음 스트레스를 적용하십시오(4.2단계를 참조).
- 이물질(대리석 또는 레고)에 노출: 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 무작위로 분포된 6개의 대리석(직경 14mm) 또는 레고 6개(높이 4cm를 초과하지 않음)를 놓습니다. 2시간 동안 이물질이 있는 정적 케이지에 홈 케이지와 함께 마우스를 놓습니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
참고: 사용 후 이물질을 청소합니다. - 육식 동물 냄새 노출 (더러운 쥐 침구): 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 마우스 침구가없는 깨끗한 정적 케이지에 여성 쥐에서 신선한 더러운 쥐 침구의 깊이 1cm를 놓습니다. 2 시간 동안 더러운 쥐 침구와 정적 케이지에 자신의 홈 케이지 대응과 함께 마우스를 배치합니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 30° 케이지 기울기: 마우스네슬렛을 포함하지 않고 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 홈 케이지가 있는 마우스를 놓습니다. 케이지를 벽에 30°로 기울여 2시간 동안 기울입니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 침구의 빈번한 변화: 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 홈 케이지가 있는 마우스를 놓습니다. 마우스 침구를 깨끗한 마우스 침구로 2시간 동안 10분간격으로 대체합니다. 마우스 침구가 변경되는 동안 마우스와 직접 접촉하지 않도록 마우스를 다른 깨끗한 케이지에 부드럽게 배치합니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 침구 제거: 마우스를 홈 케이지와 함께 2시간 동안 빈 깨끗한 정적 케이지(마우스 침구 나 네슬렛 없음)에 넣습니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 셰이커의 움직임: 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 홈 케이지와 함께 마우스를 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 넣습니다. 정적 케이지를 초당 140스트로크로 2시간 동안 설정된 상호 실험실 셰이커 위에 놓습니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 조명에 대한 하룻밤 노출: 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 홈 케이지와 함께 마우스를 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 넣습니다. 어두운 주기를 방해하기 위해 밤새 조명을 켜십시오 (20:00 h-06:00 h). 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 케이지 메이트 변경: 마우스를 마우스 침구로 깨끗한 정적 케이지로 옮기면 두 마리의 암컷 마우스(치료 또는 대조군의 일부가 아닌 여성)가 보관합니다. 생소한 케이지 메이트와 함께 마우스를 정적 케이지에 하룻밤 동안 보관하십시오. 스트레스의 결론에 특정 홈 케이지 대응으로 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 젖은 침구에 노출 : 침구가 물로 포화 될 때까지 깨끗한 물로 24 °C에 보관 된 깨끗한 물로 마우스 침구로 정적 케이지를 채웁니다. 하룻밤 동안 젖은 침구와 정적 케이지에 자신의 홈 케이지 대응과 함께 마우스를 배치합니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 이물질(대리석 또는 레고)에 노출: 마우스 네슬렛을 포함하지 않고 마우스 침구가 있는 깨끗한 정적 케이지에 무작위로 분포된 6개의 대리석(직경 14mm) 또는 레고 6개(높이 4cm를 초과하지 않음)를 놓습니다. 2시간 동안 이물질이 있는 정적 케이지에 홈 케이지와 함께 마우스를 놓습니다. 스트레스의 결론에 동일한 대응과 함께 자신의 홈 케이지에 마우스를 반환합니다.
- CGS 패러다임 동안, 제어 마우스가 하우징 룸 내부의 홈 케이지에 방해받지 않도록 유지합니다.
- 사용된 홈 케이지를 G10.5의 새 홈 케이지로 교체하십시오. G17.5에서, 하룻밤 스트레스의 결론에, 단일 집 모든 실험 마우스는 부분 화 및 다운스트림 기능 평가를 준비.
6. CGS 패러다임 중 실험 마우스 모니터링
- 하룻밤 스트레스를 제외한 스트레스 지원 중에 마우스를 1h마다 모니터링합니다.
- 상처, 혼수 상태 또는 실험에서 신체적 이상을 포함한 조난 징후를 표시하는 마우스를 제외하십시오. 필요에 따라 수의학 직원에게 연락하십시오.
7. 실험 마우스에서 임신 중 체중 증가 율 측정 (선택 사항)
- G6.5에서, 스트레스에 노출되기 전에 마우스를 개별적으로 계량합니다. G17.5에서, 하룻밤 스트레스의 결론에, 개별적으로 마우스를 무게. 대조군 마우스를 동등한 임신 시간 지점에서 계량합니다.
- CGS 패러다임(G6.5)의 첫날의 체중을 100%로 설정하여 임신 중 체중 증가를 측정합니다.
8. 실험 마우스에서 산후 상대 부신 의 무게를 측정 (선택 사항)
- 산후 2일(PP2)에서는 제어및 CGS 댐을 개별적으로 계량합니다. 이산화탄소 흡입으로 댐을 안락사시키고 연기 후드에서 자궁 경부 탈구가 있습니다.
- 해부 판에 마우스를 놓고, 70% 에탄올로 복부 부위를 살균하고, 가위를 사용하여 복강을 열어 수직 절단을 한다. 간극을 집게로 신장의 전방 기둥에 인접한 부신을 분리한다. 해부 현미경 아래 부신을 둘러싼 지방 조직을 조심스럽게 해부합니다.
- 양측 부신의 땀샘을 개별적으로 계량합니다. 상대적 부신 의 무게를 그램 당 밀리그램으로 계산합니다 (오른쪽과 왼쪽 부신 / 체중의 총 무게).
9. 실험 마우스에서 산후 시상 하 부수 부신 (HPA) 축 활성 측정 (선택 사항)
- HPA 축 측정을 준비하기 위해 산후 일 0 (PP0)에 쓰레기 당 6 새끼에 쓰레기를 안락사합니다. 이산화탄소 흡입을 사용하고, 외과 가위로 참수한 후 안락사의 보조 방법으로 참수합니다.
- 산후 2일(PP2)에서는 통풍이 잘 되는 50mL 폴리프로필렌 원추형 튜브 내부의 제어 및 CGS 댐을 20분 동안 개별적으로 억제합니다. 구속 응력 직후, 원물 튜브에서 마우스를 제거하고 어깨와 후방에 느슨한 피부를 귀에 잡고 하악이 팽팽한 위에 피부를 유지하여 비 지배적 인 손으로 마우스를 억제합니다.
- 하악하지만 외이도에 앞쪽에 약간 뒤에 있는 랜싯으로 복하정맥을 뚫는다. 혈청 분리관에서 모성 혈액의 최대 100 μL을 수집합니다. 샘플 수집 후, 출혈을 중지하기 위해 천자 부위에 거즈로 부드러운 압력을 가하십시오. 출혈이 멈추면 댐을 홈 케이지로 되돌려 놓습니다.
- 분리기 는 21,130 x g에서 6 분 동안 혈청 을 원심분리하고 조심스럽게 혈청을 제거합니다. 나중에 사용할 수 있는 -20°C에 세럼을 보관합니다. 제조업체의 프로토콜에 따라 ELISA 키트로 혈청 코르티코스테론 농도를 측정합니다.
10. 실험 마우스의 산후 행동 변화 측정(선택 사항)
- 행동 분석을 준비하기 위해 PP0의 쓰레기 당 6 마리의 새끼를 컬링하십시오.
- PP2에서 PP5로 모계 관리 단편화의 분석을 수행합니다. 매일, 빛 주기 동안, 30 분 동안 모성 행동을 녹화하기 전에 5 분 습관 기간 동안 시험실에 댐을 노출.
- 개별 핥기/그루밍 시합의 평균 길이및댐(19)에의해 수행된 시합의 총 수를 측정하여 모성 관리 단편화를 평가한다.
참고 : 핥기 / 그루밍 동작은 댐이 혀로 강아지의 몸과 접촉하거나 새끼가 앞발로 댐에서 처리되는 동작으로 정의됩니다. 시합은 댐이 새끼를 핥기 / 손질하는 데 종사하는 중단없는 기간으로 정의됩니다.
- 개별 핥기/그루밍 시합의 평균 길이및댐(19)에의해 수행된 시합의 총 수를 측정하여 모성 관리 단편화를 평가한다.
- PP0에서 PP6까지 자당 특혜 테스트(SPT)를 통해 안헤도니아 분석을 수행합니다. 댐을 깨끗한 물 100mL 병 1개, 집 케이지에 4% 자당 용액 100mL 병에 노출시다. 매일 소비되는 물과 자당의 양을 측정합니다(mL에서) 홈 케이지의 병 배치를 교환합니다. 지난 4일의 평균을 사용하여 자당 선호도를 계산합니다: 선호도 % = [(자당 소비/자당 + 물 소비) x 100].
- PP8에 높은 제로 미로 (EZM)를 통해 불안과 같은 행동의 분석을 수행. 댐은 두 개의 폐쇄사분면과 바닥에서 높은 두 개의 오픈 사분면으로 구성된 EZM 장치에 개별적으로 배치합니다. 댐이 5분 동안 방해받지 않고 미로를 탐험할 수 있도록 하십시오. 오픈 사분면에 소요된 시간과 열린 사분면에 대한 항목 수를 정량화합니다.
11. 산후 자손 체중 변화 측정 (선택 사항)
- 자손 체중 분석을 준비하기 위해 출생 당일 (산후 일 0, PN0)에 쓰레기 당 6 마리의 새끼를 컬링하십시오.
- PN0 및 산후 기간 동안 다른 시점에서 새끼의 무게를 기록 (PN2, 7, 15, 21).
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Representative Results
임신한 암컷 마우스를 CGS에 노출시킴으로써 임신 중 체중증가(도 2A)와산후 기량 증가(도2B)19의만성 스트레스 관련 파라미터의 변화를 초래한다. 중요한 것은, CGS에 노출은 모계 신경 내분비 기능에 있는 산후 이상을 초래합니다. CGS 댐은 새로운 급성 모욕의 적용에 따라 혈청 코르티코스테론 수준이 증가하여 입증된 바와 같이 활동적인 HPA 축을나타낸다(그림 3)19.
임신한 여성 마우스를 CGS에 노출시키는 것은 우울과 같은 표현형의 출현을 반영하는 것처럼 보이는 초기 산후 기간에 있는 행동 이상을 더 초래합니다. CGS 댐은 새끼에 의해 수신된 모계 신호의 단편화 정도의 증가에 의해 반영된 바와 같이 모성 배려에 있는 변경을 표시합니다. 핥기/그루밍 시합의 평균 지속 시간이 감소하고 CGS 다음 시합의 평균 수의 증가와 연관, 육성 행동의 수많은 짧은 에피소드를 나타내는(그림 4A,B)19. 수당 선호도는 또한 제어 댐에 비해 CGS 댐에서 우울, 안에도니아의 존재를 제안(도 4C)19. 마지막으로, CGS 댐은 또한 제어댐(도 4D)19에비해 EZM의 개방사분면에 소요되는 시간의 감소로 측정된 불안 관련 행동을 증가시한다.
자손에서는, CGS 자궁에 노출은 출생시 아무 변화도 관찰되지 않더라도, 산후 기간 도중 감소된 체중 증가, 산후 7에서 21까지 감소하는 결과. 체중 증가에 대한 이러한 감소는 남녀 모두의 자손에 존재한다(도 5)19. 참고로, CGS 패러다임은 임신 길이, 쓰레기 크기 또는 쓰레기 당 성비율(도시되지 않은 데이터)19에영향을 미치지 않았다.
그림 1: CGS 패러다임의 회로도 및 유효성 검사를 위한 기능 평가. 이 수치는 주보프스키, S.P. 등에서수정되었습니다. 19. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: CGS 노출 후 댐내 만성 응력 관련 파라미터의 변화. (A)G6.5-G17.5, 컨트롤 = 17, CGS = 17에서 의 체중 변화. (B)PP2에서 상대모 부신 가중치, 제어 = 20, CGS = 15. 평균 + SEM. *p < 0.05, ****p < 0.0001로 제시된 데이터. 이 수치는 주보프스키, S.P. 등에서수정되었습니다. 19. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: CGS 노출 후 모성 HPA 축 측정. 모계 혈청 코르티코스테론 수준은 PP2, 컨트롤 = 8, CGS = 5에 대한 구속 응력의 20 분 후에 측정. 평균 + SEM으로 제시 된 데이터 *p < 0.05. 이 수치는 주보프스키, S.P. 등에서수정되었습니다. 19. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: CGS 노출 후 댐의 초기 산후 기간의 행동 변화. (A)평균 지속 시간 및(B)PP2-PP5, 컨트롤 = 17, CGS = 17에서 기록된 핥기/그루밍 시합의 수. (C)SPT, 제어 = 17, CGS = 19에서 % 자당 선호도. (D)5분 동안 EZM의 오픈 사분면에 소요된 총 시간, 제어 = 17, CGS = 19. 평균 + SEM *p < 0.05, **p < 0.01로 제시된 데이터. 이 수치는 주보프스키, S.P. 등에서수정되었습니다. 19. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: CGS에 자궁 내 노출에 따라 산후 발달 중 자손 체중의 변화. PN0에서 PN21까지 측정된 자손 체중, 제어 = 17개의 쓰레기, CGS = 17개의 쓰레기. 평균 + SEM. *p < 0.05, ****p < 0.0001로 제시된 데이터. 이 수치는 주보프스키, S.P. 등에서수정되었습니다. 19. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
임신한 마우스를 CGS 산후 산모 신경내분비 기능에 노출시키고, 새로운 스트레스에 대한 HPA 축 반응을 포함하고, 주산기 기분과 불안 장애와 관련된 다양한 행동 이상과 관련이 있다. 모델이 환경 위험 인자의 활용을 사용하는 것을 감안할 때, 유전자모델(22)에서달리 관찰된 것보다 더 높은 현상변이 예상된다. 그럼에도 불구하고 CGS 패러다임의 적용으로부터 얻은 결과는 결과를 혼동할 수 있는 변수를 최소화하기 위해 주의를 기울이면 연구 실험실 전반에 걸쳐 일관되게 이루어질 수 있다.
프로토콜의 중요한 단계는 CGS 마우스와 분리된 하우징 제어 마우스를 포함하여 일반적인 축산 관행과 관련된 단계 및 시간 제결합 단계를 포함합니다. 공동 하우징 제어 및 CGS 마우스 자체는 대조군에 대한 스트레스 자극이 될 수 있으므로 신경 내분비 또는 행동결과(23,24)를혼동할 수있다. 마찬가지로, 공급 업체에서 출하 된 임신 한 마우스와 실험을 시공 하는 것은 권장 하지 않습니다. 시간 조정 된 짝짓기의 효율성을 극대화하기 위해, 그들의 estrus 주기를 동기화하기 위해 시간제 짝짓기를 설정하기 전에 적어도 2 주 성인 여성 마우스를 함께 수용하는 것이 좋습니다. 마찬가지로, 성적으로 경험이 풍부한 성인 남성 마우스를 사용 하 고 시간 지정 된 짝짓기를 설정 하기 전에 적어도 짝짓기에서 남성을 방지 1 주 그들의 비 옥을 극대화 하 고 성공적인 임신에 대 한 잠재력을 증가. CGS 패러다임의 타임라인도 신중하게 따라야 합니다. 임신 초기에 다양한 강도의 이러한 스트레스를 적용하면 자궁 감소에 영향을 미치고 배아이식(25)을억제할 수 있다. 다른 임신 시간 동안 스트레스 노출은 또한 남성 자손이 초기 임신26,27동안 스트레스에 여성 자손보다 훨씬 더 취약한 자손에 대한 다양한 성별 신경 발달 질병 위험을 수행하는 것으로 밝혀졌다. CGS 일정은 예측 가능한 스트레스에 대한 반복노출과 관련된 적응 메커니즘 및 적응의 개발을 방지하기 위해 예측 불가능성을 보장하는 방식으로 설계되어야한다.28. 마지막으로, 모든 댐에 걸쳐 유사한 조건을 보장하고 모성 호르몬 이나 행동 분석을 혼동에서 쓰레기 크기의 변이를 방지하기 위해 출생의 날에 여섯 새끼에 쓰레기를 컬링해야합니다. 마찬가지로, 다른 코호트는 신경 내분비 및 행동 평가에 고용되어야하며, 구속 스트레스와 행동에 대한 형부출혈의 혼란스러운 효과를 최소화해야합니다. 다른 코호트는 또한 새끼와의 모계 상호 작용의 중단을 최소화하기 위해 모계 치료 평가 및 다른 행동 매개 변수의 분석에 사용되어야합니다.
현재 프로토콜에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. CGS 패러다임의 시작 전에 임신한 마우스의 수를 정확하게 예측할 수 없다는 것은 상당한 재정적 및 동물 사용 부담을 야기할 수 있다. 결합 및 배란이 전형적으로발생하는에스루스 단계에서 마우스를 식별하기 위해 질 세포학을 평가하는 것을 포함하여 시간 초과 결합으로 보다 예측 가능한 성공을 달성하기 위해 프로토콜에 수정할 수 있습니다. 마우스의 초음파 검사는 또한 임신30의초기 단계에서 임신을 정확하게 식별하는 대체 비 침습적 기술로 CGS 패러다임에 통합 될 수 있었다. 지방 함량이 증가한 특수 사육 차우의 사용은 짝짓기성공(31)을개선하기 위해 다른 그룹에서도 사용되고 있다. 그러나, 주의 해야 할 때 다이어트에 변화를 일으킬 때, 이 모성 스트레스 반응성 및 행동에 영향을 미칠 수 주어진(32). 또한, 현재 의정서는 야생형 C57BL/6 마우스에서 효과적인 것으로 나타났지만, 다른 균주 또는 유전적 배경뿐만 아니라 종에 대해 프로토콜의 수정이 필요할 수 있으며, 이는 스트레스 민감도, 모성 관리 및 정서적 조절에 큰 변화를 가질 수 있기 때문일 수 있다.
현재 기존의 peripartum 스트레스 모델에 비해, CGS 패러다임은 임산부 치료, 마취 및 불안에 향상된 모계 스트레스 반응성 및 산후 이상을 포함하여 관찰 된 결과 질병 관련 내시경형을 감안할 때 보다 번역적으로 관련이 있음을 증명합니다. 이러한 변경 주산기 분위기와 불안 장애와 관련 된 임상 결과 recapitutolate 것 같다. 이 모델의 미래 응용 프로그램은 자손 두뇌 발달 및 질병 감수성에 모계 심리사회적 스트레스의 성특이적 효력을 확인하기 위하여 CGS 패러다임을 이용하는 것을 포함합니다. 주요 태반 기능에 있는 기능 장애가 태아 두뇌발달33에영향을 미치기 위하여 표시되었다는 것을 감안할 때, 태반 기능에 CGS의 효력을 공부하는 것은 고려되어야 합니다. CGS 패러다임과 교차 육성 실험을 통합하면 자손 정서적 발달을 형성하는 행동 놀이에 있는 양육 행동 놀이에 있는 자궁 CGS 노출 및 관련된 임산부 호르몬 밀리외 변경에 개별적인 기여를 이해하는 것을 더 도움이 될 것입니다.
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Disclosures
저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
저자는 일반 의학 과학 T32 GM063483-14 보조금과 신시내티 아동 연구 재단의 국립 연구소의 지원을 인정하고자합니다. Zoubovsky 등에서 적응 된 데이터의 경우, 2019, 크리에이티브 공통 라이센스는 다음 위치에서 찾을 수 있습니다: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animal lancet | Braintree Scientific Inc. | GR4MM | |
| Blunt end probe | Fine Science Tools | 10088-15 | Used to check for copulatory plugs |
| Bottles for SPT | Braintree Scientific Inc. | WTRBTL S-BL | 100 mL glass water bottle with stopper and sipper ball point tube, graduted by 1 mL. |
| Conical tubes (50 mL) | Corning Inc. | 352098 | Used for restraining mice to measure HPA axis response to acute stress. Make sure conical tube has small opening at the end for ventilation. |
| Legos | Amazon | - | |
| Marbles | Amazon | - | |
| Mouse Corticosterone ELISA kit | Biovendor | RTC002R | |
| Mouse EZM | TSE Systems | - | |
| Reciprocal laboratory shaker | Labnet international | S2030-RC-B | |
| Serum separator tubes | Becton Dickinson | 365967 | |
| Static cage- bottom | Alternative Design Manufacturing and Supply Inc. | RC71D-PC | |
| Static cage - filtered ventilated tops | Alternative Design Manufacturing and Supply Inc. | FT71H-PC |
References
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