ラットにおけるうつ病のような動作を誘導する新しい方法

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Behavior

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Summary

このプロトコルでは、健康なネズミが期の感染慢性予測への露出によって強調されたネズミは (CUS) 与えられた時間をかけてうつ病を契約、新しいモデルについて説明します。

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Zeldetz, V., Natanel, D., Boyko, M., Zlotnik, A., Shiyntum, H. N., Grinshpun, J., Frank, D., Kuts, R., Brotfain, E., Peiser, J. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. J. Vis. Exp. (132), e57137, doi:10.3791/57137 (2018).

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Abstract

まだ完全に認識される現象であり、これは十分な材料を被験者から生じてうつ病は伝染します。現時点では、既存のアクション、防止、封じ込め、および伝染性のうつ病の治療のメカニズムを研究するための書式はありません。この研究の目的は、したがって、伝染性うつ病の最初の動物モデルの確立をだった。

意気消沈したラットにさらされた場合、健康なラットは抑うつの行動を契約できます。うつ病が慢性的な予測不可能なストレス (CU) のいくつかの操作に 5 週間以上を服従させることによってラットのプロトコルで説明するように誘導されます。ラットにおけるうつ病の開発を認識して成功したショ糖の好みテスト。お客さまに曝露されたラットはいた追加 5 週間素朴なラット伝染グループ (ケージ 1 世間知らずのラット/2 落ち込んでラット) から、ケージ。30 社会グループは、お客さまに曝露されたラットの素朴なラットの組み合わせから作成されました。

動物でこの提案うつ病伝染のプロトコルから成り同棲 CUS 公開および健康なラット 5 週間。この方法は、一連のテストが実施 - 最初に、ラット、うつ病を誘発する時にショ糖の好みテストを確実にし、スクロースの好み、テスト オープン フィールドと同棲期間の終わりに強制水泳テストと一緒に。実験中ラットはタグを与えられているし、各テスト後檻に常に返されます。

このメソッドにはいくつかの制限が弱い違いは実験の間に記録およびショ糖の好みテストおよび強制水泳テストの不可逆的な外傷性結果のグループを制御します。これらは、将来のアプリケーション プロトコルの前に適合性の検討に値するかもしれません。それにもかかわらず、次の実験、素朴なラット共有同じケージ、CUS に曝露されたラットの 5 週間後伝染病うつ病を開発しました。

Introduction

最近の回で実施テストは、精神科の病気が伝染1経由で健康な人に簡単に広げることができる示唆しています。この場合、それは社会的伝染病と呼ばれているし、影響、姿勢、または動作を介して 。これはのみ 1 つの 1 つの対話に落ち込んで、個々 またはそれによって感情の共有の促進より健全な個人を必要があります。社会的関係、それゆえ彼らは 1 人の個人から感情の擬態や「感情的な伝染病」を経由して、他への転送を定義する気分の非常に重要なコンポーネントです。伝染病を有効にするための時間枠は2感情の重症度と受信者の抵抗の強さに応じて必然的に異なります。

感情的な伝染の重要な結果は、負の側面に焦点を当てた研究が主に過去に作ったことを確保しています。負の影響の結果伝染病うつ病は伝染病うつ病増加うつ行動3を展示、落ち込んで、個々 の友人や家族の可能性を示す研究と、巨大な注目を受け取ったことを確認,4,5,6

うつ病に取り組むこと個人的な経済的な理由があります。それは一般的に罹患率; を引き起こすその生涯発生率 13.3 とアメリカ合衆国7で 17.1% の間です。世界保健機関のファイルを示すうつ病がグローバル巨大な負担は、すべての性別、年齢、社会的背景の人々 に発生する疾患のリストには、同様に対話する能力に影響を与える、貧しい人々 の健康を負わせることができます。他の人と8,9,10,11、および原因過剰障害12,13。850,000 の生活は、各年14うつ自殺に失われると推定されます。通常、患者は抗うつ薬を処方または認知行動療法を受けることをお勧め。これらの treatmentshelp は約 60-80% の患者。ただし、病気を扱うまだ大きな問題が生じます治療はすべてのうつ病患者に使用できません。治療を受ける人のため、いくつかはガイドライン15に準拠他の悪い副作用を被る。治療抵抗性の患者の数は約 40% まで14。うつ病と経済はよく高価なトリートメント、労働力、そして早期退職16の減少の形に悩んでいます。$ 440 億米国での推定年間損失は、国の生産性の損失の17のほぼ半分を占めるうつ病が原因です。高価な治療には、さまざまな医療コストが増加し治療18に対する反応不良と同様に望ましくない結果の予想が必要になります注意してください医師の診察が必要です。

うつ病伝染のメカニズム、その予防および治療を勉強するすでに実績のある動物モデルに遭遇することがなく、この架空動物のプロトコルは初めて使用されました。それは、健康なラットは CUS 曝露したラットとの同居、を通じて、抑うつの行動を表現する傾向があるということを示唆しています。この実験の主な目的は、うつ病、伝染病、健康なものをお客さまに曝露されたラットからの経由での転送を強調した検査法を確立することだった。次に、結果を行ったうつ病伝染病はうつ症状のみに限定された場合、または不安など他の気分障害に関連していたかを判断します。実験の究極の目標よりよい新しい治療上のアプローチ19を開発する競争で伝染病のうつ病のメカニズムの理解に近づくことです。

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Protocol

欧州共同体の実験動物の使用のためのヘルシンキ宣言・東京ガイドラインの勧告に従って次の手順を行った。実験は、ベン Gurion 大学のネゲブで動物ケア委員会によって承認されました。

1. 実験手順のラットを準備

注: ないあからさまな病理を選択雄 Sprague-dawley ラット実験手順の各を 300 と 350 g の間計量。

  1. 家の食事、ケージごと 3 つのラットと水の利用可能なアドリブ、適応、日光の 12 時間と闇の 12 時間の間で交互に少なくとも二週間を可能にします。
  2. 実験の開始前に 3 日間を使用してうつ病のような動作が存在するすべてのラットをテストサッカロースの好みテスト (手順 4 を参照).
  3. まず、実験開始前に、影響を受けないラットにうつ病が広がる可能性を避けるために、ラットのように同じケージに収容されていますうつ様行動としているものを表示認識されている除外ラット排除のために陽性をテストしたラット世界大恐慌;その後、意気消沈したラットとして同じケージに収容されているラットを排除します。
  4. 必要に応じて、うつ病の実験のための 60 のラットの最終的なグループを作成するのにはランダムに追加ラット、伝染病グループの 30 ラットおよび 30 ratsforthe コントロール グループを除外します。
  5. タグの実験の手順全体においてラット (番号のステッカーを使用して)。一時的に (同じ部屋で CUS、ショ糖、オープン フィールド テストのため暗いサイクルと別の部屋で暗いサイクル強制水泳テストおよびストレス (2.1.7 を参照) のいずれか) の実験の間に 1 つのケージにラットを転送し、彼らを戻す、ir 終わりに元の社会グループ。

2. ラットにおけるうつ病の誘導するための手順

注: うつ病を引き起こすために、我孫子5 週間20のためのいくつかの操作の CUS 公開グループで 60 のラットを対象します。

  1. ラットは毎日ランダムな順序で、次の 7 ストレスの任意の 2 を公開します。昼と夜、5 週連続で他に 1 つのストレッサー。
    1. グループ (6 ラット、18 h のケージごと、通常の 3 の代りに); でラットを家します。
    2. ラットが、傾斜ケージ (3 h の垂直軸に沿って 45 °);
    3. 食べ物 (18 h); のラットを奪う
    4. 水 (18 h) のラットを奪うし、急性水剥奪 (1 h); の期間の直後空の水のボトルにそれらを公開
    5. 8 時間 (夜のサイクル); (寝具のこぼれた水 300 mL) と濡れたベッド ケージのラットを配置します。
    6. 連続照明 (24 h) にラットを公開し、逆にダーク/ライト サイクル (12 h) 週 2 回。
    7. 熱を上げるに使用される別の装置を (40 ° C、5 分 - 夜サイクル)、高温の環境でラットを配置します。
  2. うつ病の開発を実行することによって確認、サッカロースの好みテスト (手順 4 を参照).
    注: プロトコルを各上記の手順の後一時停止できます。さらに、その任意のラットによって任意の異常な動作が表示されている場合、ラットおよび不安定なラットによって影響されている可能性があります他のラットを排除します。

3. 素朴なラットにおけるうつ病伝染を確立するための手順

  1. 30 お客さま公開 (60) からのラットの社会グループとうつ病-伝染病 (30) グループを確立します。
    1. 30 の異なるケージ ケージごと 2 つお客さまに曝露されたラットを家します。
    2. 我孫子 2 - を含む各ケージにうつ病感染グループから 1 匹のラットは、ラットを公開を追加します。
  2. 5 週間の食事の標準的な条件下での同居を許可し、水の利用可能な自由
  3. 同棲の 5 週間後対象のすべては、ショ糖の好み、オープン フィールド、および図 1に示す順序で強制水泳テストにグループ化します。

4. ショ糖の好みテスト21

  1. 暗いサイクル中に住宅と同じ部屋に個々 のケージにラットを配置します。
  2. 24 h の各ケージ内 100 mL 1% (w/v) ショ糖液のボトルを置き、適応を可能にします。
  3. ボトルを外し、食料や水に 12 時間のラットを奪います。
  4. 場所 2 ボトル、ショ糖液 1% (w/v) と、4 h の各ケージ内の水道水 100 mL と他の 1 つ含む 100 mL。
  5. 消費ショ糖溶液と水の両方の (mL) でボリュームを記録し、ショ糖の好みに親和性を次のように計算。
    Equation 1

5. オープン フィールド試験

注: 標準的なオープン フィールド試験、探索的、自発、不安様行動と行動反応の実験動物22, 23で目新しさを評価するために使用されます。このテストは、抑うつの行動24を分析する示されています。オープン フィールド試験は 2 つの相反するパラメーターを調べノベルティー表現意欲に対して、フィールドの中央で輝く明るい光の齧歯動物の恐怖。ときに不安、齧歯動物は、発見と壁 (接触) での滞在を避ける傾向にあります。この不安は、明るい中央フィールドを回避の程度によって決定されます。黒つや消しアクリル ボックス (120 cm × 60 cm × 60 cm) から成る、オープン フィールドは、中央部 (25%) とボックス (75%) の残りの部分に分かれています。このテストは、暗いサイクル中に住宅として同じ部屋で行われます。フィールド上約 200 cm に一時停止ビデオ カメラは、オープン フィールド テスト22, 23を記録するために使用されます。

  1. それぞれの動物の導入前に 5% のアルコールで装置をクリーニングします。壁に直面してオープン フィールドの隅にラットを配置します。
  2. 5 分間ビデオカメラでのラットの行動を記録します。
  3. 次のパラメーターの後の録音を分析: 総走行距離、フィールド、およびフィールドの中央部で過ごした時間の中央部の速度。

6. 強制水泳テスト

注: 強制水泳テストの原理は、事実に基づくラット限られたスペースで泳ぐ時、最終的にあきらめて、時折21, 23を溺死を避けるために自分の体を移動、不動のまま。すでに組み立て装置の恐ろしさ、ためこのテストを行った別の部屋で暗いサイクル中に。

  1. 慣れ、ガラス シリンダー (身長 100 cm、直径 40 cm、深さ 40 cm) でラットを配置セッションの水泳 15 分の室温で水を含んでいます。
  2. シリンダー、紙タオルで乾かしてからラットを取り出し、15 分間の暖かいケージに置きます。
  3. その家 (元) ケージに戻るラット
    注: プロトコルはここで一時停止することができます。また、このテストの過程で任意のラットを溺死している場合、直ちにそれを引き出します。
  4. 次の日に 5 分泳ぐセッションをビデオテープに録画し、次のパラメーターの後の録音を分析: 不動、登山、および排便。

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Representative Results

サッカロースの好みテスト:うつ病の誘導 CUS の 5 週間のラットを公開し、さらに 5 週間のお客さまに曝露されたラットに健康なラットがその後公開した後は、ラットの両方のセットは、抑うつのような behaviorsat (図 2) 実験の終わりを表示されます。この現象の証拠は後に見られるショ糖の減らされた好み落ち込んでラット我孫子 (65 ± 2.8%、p < 0.001、図 2) ときに比べて 30 ラット制御グループ (101 ± 7%、(図 2)。とき 60 のお客さまに曝露されたラットの実証 (72 ± 3.3%、p < 0.001、図 2) の統計的に有意な変化を 10 週間後 30 うつ病感染ラット (76 ± 4.7 %p と同様コントロール群 (95 ± 3.4%、図 2)、30 のラットと比較して< 0.001、図 2) は、お客さまに曝露されたラットとの同居の 5 週間後。

オープン フィールド試験:両方、お客さまにさらされたラットとうつ病伝染病グループは総走行距離を減少した (うつ病-感染 - p < 0.05、CUS 公開 - p < 0.01、図 3A)、平均速度を減少 (CUS 公開 - p < 0.05、 図 3C)、対照群と比較して。コントロール群と実験群からオープン fieldby ラットのセンターで過ごした当時は非大幅に異なる (図 3B)。

強制水泳試験:不動の評価の結果は、期待どおりにあった。お客さま公開両方うつ病感染ラットを示した強制水泳テストに続いて拡張不動。ただし、大幅に拡張された無活動時間がとき CUS に曝露されたラット (p < 0.01) でのみ登録されたコントロール群 (図 4A) との比較します。別の調査の強制水泳試験パラメーター上昇の時間、お客さま公開のグループと伝染病うつ病ラットの両方展示極めて限られて登山プロパティ (p < 0.01) とき制御グループ (図 4B) と比較して。排便率の評価は、高い量の制御 (図 4C) と比較して両方の実験グループ (p < 0.01)、糞便の登録で起因しました。

Figure 1
図 1: 実験的プロトコルの設計。順序とそれぞれの実験的プロトコルのタイミングを示しています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2: ショ糖の好みテスト我孫子の 5 週間後対照群 30 ラットと比較して 60 我孫子に曝露されたラット (65 ± 2.8% 対 101 ± 7%、p < 0.001) で有意に減少したショ糖の好みテストの変化率。かなりの割合変更 60 我孫子公開 (72 ± 3.3%、p < 0.001) や 30 うつ病-伝染病 (76 ± 4.7%、p < 0.001) の両方でショ糖の好みテストのラット 10 週間後コントロール群 (95 ± 3.4%) の 30 のラットと比較してあった。統計解析は、ボンフェローニのホックを投稿テストと一方通行 ANOVA で行われました。データをベースラインの割合として提示し、平均 ± SEM. として表されるこの図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 3
図 3: オープン フィールド テストうつ病-伝染病 (68.1 ± 6.5%、p < 0.05、図 3A) とお客さまに曝露されたラット (59.6 ± 5.7%、p < 0.01、図 3A) の両方減少した制御ラット (100 ± 13%、図 3と比較して、総走行距離A). オープン フィールド (図 3B) の中央部のラットのすべての 3 つのグループによって時間の差が見つかりませんでした。お客さま公開 (75.4 ± 6%、p < 0.05、図 3C) と落ち込んで伝染 (88 ± 5.6%、p < 0.005、図 3C) ラットの両方が平均速度を減少したが、我孫子にさらされただけで大きな変化が記録されました。グループは、対照群のラットと比較して。すべてのテスト、続いてマンホイットニー検定、クラスカル ・ ウォリスが使用されていました。データをコントロール グループの割合として提示し、平均 ± SEM. として表されるこの図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 4
図 4: 強制水泳試験お客さま公開 (151 ± 3.3%、p < 0.01、図 4A) やうつ病-伝染病 (107 ± 6.7%、図 4A) ラットが両方は、高度なモバイルできないと認め、CUS 公開グループと比較すると、大幅な変更が記録されました。対照群のラット。お客さま公開 (46 ± 5.5%、p < 0.01、図 4B) やうつ病-伝染病 (64 ± 5.4 %p < 0.01、図 4B) ラットの両方を表明した登山時間の短縮します。60 我孫子に曝露されたラット (278 ± 32%、p < 0.01、図 4C) 排便率と 30 うつ病感染ラット (131 ± 37%、図 4C) が大きく 30 コントロールの排便率に比べてラット (100 ± 22.5%、p < 0.01)。対照群と比較してポスト アドホック分析うつ病感染ラットとコントロールの大きな違いは見つかりませんが、CUS 公開間に有意差を示した (p < 0.01図 4C)。統計解析は、一方向の分散分析で行われました。データは、平均 ± SEM. として表現される制御グループの割合として表示されますこの図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

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Discussion

この議定書の適用で得られた結果によると人間のような健康なネズミは、長期間にわたって一緒に収容されて落ち込んでいるラットによって悪影響を受けた。詳細意気消沈したラットは、同棲、初めて異なる動物うつ病感染モデルの確立の 5 週間後既に落ち込んでいる相手の影響を受けた。豚より早い調査はまたうつ病と健康豚25間共有の感情的な法令を示唆していた。

ラットにおけるうつ病の誘導は、お客さまのアプリケーションで実現されました。このメソッドは、毎日の社会環境ストレスに共通の機能を表します。アーカイブは、お客さまが動物でうつ病を誘発する方法としては最もであることを示します。メソッド共有は、臨床症状や抑うつのような行動と強い類似性により得られた結果。ラットでそれを正しく使用する場合、すべてのラットのとりわけには抑うつの徴候26が知られています。ラットに適用されたときすべての抑うつ行動を引き出す能力は高い予測可能性と信頼性の高いうつ病を誘発する方法として CUS を検証し、妥当性27, 28を構築します。我孫子メソッドを同様抗うつ薬29,30,31の作用機序を研究するうつ病の病態の分子・細胞メカニズムを分析するうつ病の動物モデルとして同様に使用します。,32,33

同棲の落ち込んでいる素朴なラットはラットの両方のグループで抑うつの行動発現 (図 2図 3、5 週間後の結果うつ病の広がりの評価を有効に後で適用されるショ糖の好みテスト図 4)。強制水泳テスト20とオープン フィールド テスト34,35,36,37,38,39,40は調査にも使われましたラット41うつ病。これらのメソッドは、行動異常の広範な範囲をミラー化します。伝染の特定のメカニズムがないという事実は、意識と無意識のコンポーネントが仮定の結果として進められることを意味します。無意識は、擬態42、意気消沈したラットの体の動きをコピー健康なラットを経由してからマニフェストが。動きを再現する可能性が高い、顔の表情やニューロン システム43などです。意識、その一方で、通信の方法によって生じる。このような方法の 1 つは、共同反芻44です。

健康なラットなったが落ち込んで落ち込んでラットと住宅を共有する場合、意気消沈したラットも少ない落ち込んなった、健康と同棲の結果として CUS 後の状態と比較しています。これは学生が彼らの健康的なルームメイトの4時間を過ごした後 undepressed 産地の職人になることを押したときのより早い調査で観察されたパターンに従います。したがって、伝染性のうつ病に悪影響を及ぼすだけでなく、相互効果です。落ち込んだ個人彼ら自身は少し非落ち込んでいる同僚にさらされてのおかげで不況から回復しながら健康的なものに否定的な関係しています。このような結果は落ち込んだ個人と集団の両方に取り組む上で精神を高めるかもしれない。

このテスト前にうつ病伝染病の動物モデルが存在しないとこのテストはその限界にもかかわらず、突破口がここで行われました。それ言えるやや弱い理由はいくつか。制御ラットと比較されたとき、たぶん意気消沈したラットにショ糖吸収、水吸収の違いは非常に重要ではない、実験的ラットにおける高度鬱状態の実証ではないです。また、強制水泳テストの使用より良い選択肢を見つけることができる場合は推奨されていません。このテストによる損傷、外傷性、永久的な不可逆的です。その結果、強制水泳試験を受ける動物をリサイクルまたはさらに実験のために使用できません。関係なく、メソッドの欠点、まともな結果を生成した先駆的な手法のままです。

くらいと言われているうつ病と折り合いをつける、しかしそれは命にかかわる状況の今日の社会でその重症度を強調表示数の増加の懸念のための主要な原因は残った。人間間の相互作用を定義する複雑な性質はそれにうつ病伝染病を系統的に評価する問題があります。したがって、動物モデルの高度な理解は、人間の人口は、その後この問題のある病気治療の答えを確立の抑うつ状態のメカニズムを解除する鍵かもしれません。

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Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgements

著者感謝ビデオ分析なども研究室で彼の助けを Soroka 医療センター泌尿器科、居住者博士 r. Bilyar を認めます。シラ Ovadia、動物資源ユニット ディレクターのサポートはまた感謝します。A. Alir のおかげで、彼らのサポートと有用な議論のクリティカルケア ・ ユニット Soroka 医療センターでスタッフには多く。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Water - - Common tap water used througout the experiment at different stages
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Black lusterless perspex box - - (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Video Camera Canon - Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test
Alcohol Pharmacy - 99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for lceaning the open field test box before the introduction of each rat
Glass cylinder - - 100 cm tall, 40 cm in diameter, and 40 cm deep cylinder used for carrying out the forced swim test
Paper towels Pharmacy - Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Bold markers - - Common bold markers used for labeling rats

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References

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