ストレスによって誘発される行動や生理障害を理解するための亜慢性マイルド社会敗北ストレスのマウスモデル
November 24th, 2015
ここでは、亜慢性軽度ソーシャル敗北ストレスのマウスモデルを開発するための方法が記載され、体重増加、以下hyperphagia-および多渇症様症状を含むうつ病の病原性の特徴を調べるために使用されます。
この手順の全体的な目標は、ストレス誘発性症状のメカニズムを研究するために、亜慢性および軽度の社会的敗北ストレスまたはS-C-S-D-Sのマウスモデルを確立することです。これは、まず、個々の雄の黒い6匹のマウスとICRマウスを環境に慣れさせることによって達成されます。2番目のステップは、アグレッシブICRマウスをスクリーニングして選択することです。
次に、S-C-S-D-Sマウスを黒い6匹のマウスに個別に、数日間にわたって繰り返しばく露します。最終的に測定された社会的行動スコア、体重、食物摂取量、水分摂取量はすべて、S-C-S-D-Sマウスモデルのストレス誘発性の変化を明らかにしています。バイオマーカーを見つけ、ヒトのさまざまなタイプのうつ病の客観的なチックを開発するためには、いくつかの異なる悪化の動物モデルを確立することが重要です。
このデモンストレーションでは、生後7週齢の雄の黒色6匹マウスとそれ以上の雄のICRマウスを使用します。12匹の黒い6匹のマウスと12匹のICRマウスの1つのグループの2つのグループを持ち、グループを独立して収容施設に移動します。1つのブラック6グループはICRマウスのスクリーニング用で、もう1つはS-C-S-D-Sモデルの開発用です。
ケージ間の相対湿度が約40%の標準的な条件下で、マウスを1週間個別に飼育します。不透明な白いバリケードを設置して、ネズミが日常的にお互いを見ることができないようにします。各動物の食物と水分の摂取量、および各動物の体重を測定します。
慣れ週間の後、ICRマウスを居住者として、午後半ばに居住者侵入者テストを実施します。テスト中にハウジングルームで300ルックの下で3分間テストを実施し、攻撃の遅延と攻撃を定義する噛みつきを伴う急速な動きの持続時間を記録します各試行の後、裂傷がないか黒い6匹のマウスを確認します。これを、最初の攻撃性指数のICRマウスにおける過攻撃的行動の指標として使用します。
攻撃のレイテンシーが 30 秒未満のトライアルの比率を使用します。ハイパーアグレッシブではない最もアグレッシブなICRマウスを選択します。これらのマウスは、S-C-S-D-Sモデルで使用します。
テストを 1 日 3 回、5 日間連続で繰り返します。12匹のICRマウスのそれぞれが、少なくとも1回は12匹の黒色の6匹のマウスのそれぞれに会う必要があります。黒色の6匹の試験用マウスをハウジングルームに導入します。
隣接するネズミの視界からバリケードで囲まれています。彼らに7日間このように習慣させてください。この研究では、攻撃的なICRマウスごとに2匹の黒6マウスが必要です。
実験開始の3日前に、アグレッシブICRマウスを各SDケージの1つのコンパートメントに移動します。SDケージには可動式のアクリル製仕切りが入っています。SDケージはすべてバリケードで囲み、隣人が見えないようにする必要があります。
次の家では、ストレスを受けていない制御の黒い6匹のマウスは、各ペアがSDケージの反対側のコンパートメントを占めるように、毎日研究しています。試験の初日に、すべてのマウスの体重を監視し、水と食物の消費量を変更します。定期的な測定を行った後、対象の黒い6マウスをICRマウスが占めているコンパートメントに入れます。
これは午後の半ばに、住宅の部屋で300未満のロックで行ってください。最初の攻撃が行われたら、5分間攻撃のスコアリングを開始します。侵入者のマウスの背中または側面に向けられた攻撃の数を集計します。
5分後、黒い6匹のマウスを取り外し、傷がないか確認します。次に、次のテスト日まで、黒の6マウスを同じICRマウスの反対側のコンパートメントに置きます。したがって、黒の6つのマウスは、ICRマウスを見たり、聞いたり、匂いを嗅いだりして、24時間蓄積されたストレスを経験することができます。
体重測定後2日目に、各ブラックシックスマウスを異なるICRマウスの領域に導入します。最初の攻撃の後、マウスを4分半相互作用させます。初日と同じ測定を行います。
インタラクション後、ブラックシックスマウスの傷を確認します。同じケージに戻しますが、アグレッシブマウスとは逆です。テストの連続した日ごとに。
最後のセッションでマウス間の対話時間を 30 秒短縮します。インタラクション時間は、最初の攻撃からわずか30秒後です。5分経ってもICRマウスが攻撃を起こさない場合は、ICRマウスを研究から取り除き、予備のマウスと交換してください。
今日、11日目の朝に同じテストでその予備のマウスに黒の6匹のマウスを導入し、開始の30分前にオープンフィールドですべての黒の6匹のマウスでテストを実行します。コントロールブラック6と被験者ブラック6のケージを照明の1ロック未満の棚に置きます、部屋の照明はアリーナの近くに約20ロックである必要があります。見慣れない攻撃的なICRマウスを1つ保持します。
試用を開始するには、黒い 6 マウスを空のインタラクション ボックスのあるオープン フィールド ボックスに 2 分半置きます。動作は、自動化されたシステムによって監視する必要があります。2分半後、黒の6マウスをホームケージに戻し、ICRマウスをオープンフィールドのインタラクションボックスに置きます。
このマウスはターゲットであり、オープンフィールド内のターゲットゾーンの中心点です。その後、ブラックシックスをターゲットとして2分半オープンフィールドに再度導入します。試験が完了したら、両方のマウスを自宅のケージに戻し、オープンフィールドアリーナを清掃します。
その後、各黒の6匹のマウスにこの体験を与えることを進めてください。これらの値から、黒色の 6 匹のマウスが各交互作用ゾーンとコーナー ゾーンで費やした時間を求めます。説明されているプロトコルを使用して、ソーシャルインタラクションスコアを計算します。
攻撃は10日間で採点されました。初期にはかなりのばらつきがありましたが、これが一貫性への入り口でした。マウスは毎日交流する時間が少なくなりました。
したがって、下降傾向にあります。身体接触の持続時間が5分から30秒に減少したため、受けた攻撃バイトの平均数は時間とともに徐々に減少しました。ストレスを受けたマウスは、対照マウスよりも10日間で体重が増加したようでした。
食べ物の消費量に大きな違いはありませんでした。しかし、ストレスを受けたマウスは2倍の量の水を消費し、これは10日間のストレスレジーム後に実施された社会的相互作用テストで非常に有意でした。予想されるように、対照マウスとストレスマウスとの間には有意差がありました。
対照マウスは、ターゲットマウスが存在するときにはるかに探索的でした。このモデルマウスは、ストレス誘発性の体重増加とポリディップおよび過食症の正しい症状の根底にあるメカニズムをさらに理解するのに役立つため、マウスの亜慢性社会疾患ストレスモデルの使用は有利です。
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概要
この記事では、ストレス誘発症状のメカニズムを研究するために、亜慢性および軽度の社会的敗北ストレス（S-C-S-D-S）のマウスモデルを開発する方法について説明しています。このモデルは、体重増加に続く過食症や多飲症状のような症状を含む、うつ病の特徴を調査するために使用されます。
主要な研究構成要素
科学の分野
- 神経科学
- 行動科学
- 精神医学
背景
- ストレス誘発症状を理解することは、うつ病の効果的な治療法を開発するために重要です。
- 動物モデルは精神健康障害の根底にあるメカニズムを研究するために不可欠です。
- 社会的敗北ストレスは、げっ歯類にうつ様症状を誘発する認識された方法です。
- うつ病のバイオマーカーを特定することで、障害の診断と治療に役立ちます。
研究目的
- S-C-S-D-Sの信頼性の高いマウスモデルを確立すること。
- ストレス誘発性うつ病に関連する行動および生理学的変化を調査すること。
- ヒトのうつ病の潜在的なバイオマーカーを探索すること。
使用された方法
- オスのブラックシックスおよびICRマウスを環境に慣らす。
- 攻撃的なICRマウスのスクリーニングと選択。
- S-C-S-D-Sマウスを複数日間ブラックシックスマウスに繰り返し曝露させる。
- 社会的行動スコア、体重、食餌摂取量、水分摂取量の測定。
主な結果
- S-C-S-D-Sマウスで社会的行動スコアに有意な変化が見られました。
- 社会的敗北ストレスへの曝露後に体重増加が認められました。
- モデル内で過食症および多飲症状が記録されました。
- これらの結果は、うつ病関連メカニズムを研究するためにこのモデルを使用することの妥当性を支持しています。
結論
- S-C-S-D-Sマウスモデルはストレス誘発性のうつ症状を効果的に模倣します。
- このモデルはうつ病のバイオマーカーを特定するために利用できます。
- さらなる研究により、ヒトのうつ病の理解と治療の改善につながる可能性があります。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Establishing reliable preclinical models of stress-induced behavioral and physiological changes is critical for de-risking target validation in neuropsychiatric drug discovery. The subchronic and mild social defeat stress (sCSDS) mouse model provides a disease-relevant system to study mechanisms underlying atypical depression phenotypes such as hyperphagia and polydipsia, supporting mechanistic de-risking and predictive confidence in early discovery. This model enables translational biomarker exploration and pathway clarification, facilitating portfolio triage and reducing late-stage biological risk in CNS therapeutic development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogate therapeutic hypotheses related to stress-induced feeding and drinking behaviors through measurable changes in food and water intake.
- Operational Value: Enable biological de-risking by validating target engagement in a model exhibiting face validity for atypical depression symptoms.
- Predictive Value: Support predictive confidence by quantifying stress-induced physiological changes that correlate with clinical phenotypes.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepare validated biological systems for downstream compound screening by establishing consistent baseline and stress-induced phenotypes.
- Operational Value: Address assay standardization and reproducibility through longitudinal monitoring of body weight, food intake, and water intake as quantitative endpoints.
- Scalability: Highlight platform reuse across multiple study days and cohorts to enable reliable compound evaluation in discovery workflows.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Discuss the model’s alignment with atypical depression in humans through stress-induced overeating and overdrinking following body weight gain.
- Translational Continuity: Describe continuity from discovery through preclinical validation by measuring social behavior scores, body weight, food intake, and water intake as translational readouts.
- Risk-Adjusted Advancement: Address how the model supports go/no-go decisions by providing measurable, reproducible outputs linked to stress pathophysiology.
Pipeline & Workflow Integration
The sCSDS model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical evaluation, enabling hypothesis testing and biological de-risking before compound investment.
- Discovery Biology: Explain how the model supports hypothesis testing of stress pathways and clarification of mechanisms underlying stress-induced behavioral changes.
- Screening: Describe assay readiness through reproducible quantitative outputs in food and water intake that allow comparison across treatment conditions.
- Analytics: Highlight measurements of social interaction scores, body weight, food consumption, and water consumption as key readouts for comparing experimental and control groups.
- Translational Research: Connect the model to preclinical continuity through its utility in identifying biomarkers and validating target mechanisms relevant to human depression subtypes.
- Enterprise Reuse: Frame the model as a reusable capability for multiple discovery teams studying stress-related disorders, reducing redundant model development.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through mechanistic insight into stress-induced physiological responses.
- Operational Value: Standardization and reproducibility via defined stress exposure protocols and longitudinal phenotypic monitoring.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions by reducing uncertainty in target biology related to stress pathophysiology.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of compounds based on efficacy in reversing stress-induced behavioral and physiological deficits.
Implementation Considerations
- Required expertise in rodent handling, behavioral testing, and stress model validation.
- Instrumentation needs include housing systems with dividers, monitoring equipment for food/water intake, and behavioral scoring systems.
- Cross-team standardization requires consistent aggression screening, stress exposure duration, and measurement timing across sites.
- Adaptation considerations include adjusting for mouse strain, age, and housing conditions when translating the model to other facilities.
- Practical limitations include variability in aggressor behavior and the need for careful monitoring to prevent injury while maintaining social defeat efficacy.
