Anmelden

Zum Anzeigen dieser Inhalte ist ein JoVE-Abonnement erforderlich. Melden Sie sich an oder starten Sie Ihre kostenlose Testversion.

In diesem Artikel

  • Zusammenfassung
  • Zusammenfassung
  • Einleitung
  • Protokoll
  • Ergebnisse
  • Diskussion
  • Offenlegungen
  • Danksagungen
  • Materialien
  • Referenzen
  • Nachdrucke und Genehmigungen

Zusammenfassung

Dieses Protokoll skizziert ein CUMS-Modell (Chronic Unpredictable Mild Stress) für Depressionen, das auf der mongolischen medizinischen Theorie basiert, zusammen mit Methoden zur Validierung von Verhaltenstests.

Zusammenfassung

Depression ist eine weit verbreitete affektive Störung und stellt eine der Hauptursachen für globale Behinderung dar. Die Einschränkungen der derzeitigen pharmakologischen Interventionen tragen zu der erheblichen gesundheitlichen Belastung bei, die dieser Erkrankung zugeschrieben wird. Es besteht ein dringender Bedarf an einem tieferen Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen der Depression, so dass präklinische Modelle mit translationalem Potenzial sehr wertvoll sind. Die mongolische Medizin, eine Untergruppe der traditionellen Medizin, postuliert, dass das Auftreten von Krankheiten eng mit dem Gleichgewicht von Wind, Galle und Schleim verbunden ist. In dieser Studie stellen wir ein Protokoll für die CUMS-Methode (Chronic Unpredictable Mild Stress) bei Ratten vor. In diesem Rahmen werden Ratten einer Reihe von fluktuierenden, milden Stressoren ausgesetzt, um einen depressionsähnlichen Phänotyp zu induzieren, der die Pathogenese der menschlichen Depression nachahmt. Zu den Verhaltenstests, die in diesem Protokoll verwendet werden, gehören der Saccharose-Präferenztest (SPT), der auf Anhedonie hinweist - ein Kernsymptom der Depression; der Open Field Test (OFT), der das Angstniveau misst; und der Morris Water Maze Test (MWM), der das räumliche Gedächtnis und die Lernfähigkeiten bewertet. Die CUMS-Methode demonstriert die Fähigkeit, Anhedonie zu induzieren und langfristige Verhaltensdefizite zu verursachen. Darüber hinaus orientiert sich dieses Protokoll stärker an der mongolischen Medizintheorie als andere Tiermodelle, die darauf ausgelegt sind, depressionsähnliches Verhalten hervorzurufen. Die Entwicklung dieses Tiermodells und die anschließende Forschung bieten eine solide Grundlage für zukünftige innovative Studien im Bereich der mongolischen Medizin.

Einleitung

Die Major Depression (MDD) ist eine weit verbreitete psychische Erkrankung, die weltweit die dritthäufigste Ursache für Behinderungen ist und von der über 300 Millionen Menschen betroffen sind1,2,3. Es wird geschätzt, dass mindestens die Hälfte der Betroffenen keine angemessene Behandlung erhält4. Angesichts dieser Lücke dienen Tiermodelle als wichtiges Instrument, um die Ätiologie von Depressionen zu untersuchen. Bis heute existieren mehr als 20 verschiedene Tiermodelle für Depressionen5. Unter diesen ist das Modell des chronisch unvorhersehbaren milden Stresses (CUMS), das 1987 von Paul Winer verfeinert wurde, das am häufigsten verwendete Modell6. Das CUMS-Modell geht von der Prämisse aus, dass die Exposition von Nagetieren gegenüber einer Vielzahl von sozio-ökologischen Stressoren zu Symptomen führt, die mit Angstzuständen, Anspannung und Depressionen vergleichbar sind. Die Methodik besteht darin, die Tiere über mehrere Wochen hinweg verschiedenen leichten Stressoren auszusetzen, was in einer Reihe von Verhaltensänderungen gipfelt, darunter Anhedonie und depressive Verhaltensweisen7,8. Diese Veränderungen gehen mit Verschiebungen der endokrinen und Neurotransmitterprofile einher, wie z. B. einer Verringerung der 5-HT9,10. Diese Ergebnisse entsprechen weitgehend denen, die bei Menschen mit MDD beobachtet wurden, was den Nutzen des Modells bestätigt. Das CUMS-Modell wird besonders für seine Wirksamkeit bei der Bewertung von Antidepressiva geschätzt und zeigt ein hohes Maß an oberflächlicher, struktureller und prädiktiver Validität11,12. Im Gegensatz zu anderen Modellen reagiert CUMS empfindlich auf die Auswirkungen der chronischen Verabreichung von monoaminergen Antidepressiva. Zum Beispiel hat sich gezeigt, dass selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) wie Citalopram, Paroxetin und Fluoxetin Anhedonie unter chronischen Stressbedingungen verhindern und umkehren können12,13. Darüber hinaus haben auch neue schnell wirkende Antidepressiva wie Ketamin in diesem Modell Wirksamkeit gezeigt14,15. Im Gegensatz dazu sind andere Tests wie der Forced Swimming Test (FST) und der Tail Suspension Test (TST) weniger zuverlässig für die Modellierung langfristiger Verhaltensänderungen und spiegeln oft eher Anpassungen an akuten Stress als anhaltende Symptome einer Depression wider16. Diese Merkmale unterstreichen die robuste Validität des CUMS-Modells in der Depressionsforschung. Eines der hervorstechendsten Merkmale des CUMS-Modells, das in der Altertumswissenschaft für seine hohe Zuverlässigkeit anerkannt ist, ist die Anhedonie - die Unfähigkeit, Freude oder Interesse an alltäglichen Aktivitäten zu empfinden17,18. Dieses Phänomen wird häufig mit Saccharose-Präferenztests bewertet, und es wurde gezeigt, dass viele Antidepressiva den reduzierten Saccharosekonsum rückgängig machen. In der CUMS-Literatur werden auch mehrere andere Metriken häufig verwendet, darunter der Open Field Test (OFT), der das willkürliche motorische Verhalten, die explorativen Tendenzen und die Anspannung bewertet und so den Schweregrad der Depression misst19. Andere Tests wie der erhöhte Plus-Labyrinth (EPM) bewerten angstähnliche Verhaltensweisen, der Morris-Wasserlabyrinth-Test (MWM) untersucht die kognitiven Funktionen20, und der FST bewertet die Anfälligkeit für negative Emotionen und Verhaltensverzweiflung20. Darüber hinaus sind die meisten Stressoren, die sich auf den Menschen auswirken, sozialer Natur. Personen mit suboptimalen sozialen Beziehungen, die durch eingeschränkte soziale Aktivitäten, Netzwerke und Unterstützung gekennzeichnet sind, haben ein erhöhtes Risiko für verschiedene Krankheiten21,22. Dies gilt auch für Nagetiere, bei denen es sich um soziale Tiere handelt, die in Gruppen leben. Zum Beispiel weisen Ratten, die in Isolation gehalten werden, Merkmale des sogenannten Isolationssyndroms auf, das sozialen Stress hervorruft und das Auftreten von Depressionen beschleunigt23.

Die mongolische Medizin, ein bedeutender Zweig der chinesischen Medizin, geht davon aus, dass der Ausbruch einer Krankheit ein komplexes Zusammenspiel zwischen intrinsischen und externen Faktoren ist. Zu diesen externen Faktoren, die als die vier Nebenbedingungen bezeichnet werden, gehören der Klimawandel, die Ernährung, der Lebensstil und plötzliche Ereignisse wie Infektionen, überraschende Ereignisse und psychische Störungen. Der Krankheitsprozess wird als eine fortlaufende Interaktion zwischen drei Elementen - die als die drei Arten von Homoren bezeichnet werden - und den sieben körperlichen Bestandteilen in Übereinstimmung mit den vier Hilfsbedingungenkonzeptualisiert 24. Die mongolische Medizin geht davon aus, dass der menschliche Körper als eine integrierte Einheit funktioniert, die durch ein relatives Gleichgewicht zwischen den drei Homorn aufrechterhalten wird. Eine Störung dieses Gleichgewichts wird als Vorläufer der Krankheitangesehen 24. Angesichts der zentralen Rolle von Tierversuchen bei der Brücke zwischen traditioneller und moderner Medizin ist es von entscheidender Bedeutung, Tiermodelle zu entwickeln, die für die Forschung im Bereich der mongolischen Medizin relevant sind. Dementsprechend haben wir eine 28-tägige Isolationsmethodik in Verbindung mit CUMS eingesetzt, um diese physiologischen und psychologischen Stressoren zu simulieren. Wir wählten neun spezifische unvorhersehbare Stressoren aus und versuchten, diese Modellierungsmethode durch die Drei-Homors-Theorie der mongolischen Medizin zu untermauern. Die Etablierung eines robusten Tiermodells ist grundlegend für die Förderung der Grundlagenforschung in der mongolischen Medizin und wird wesentlich zu deren Grundlagenstudien beitragen.

Protokoll

Die Versuchsprotokolle wurden vom Ethics of Animal Trial Care Committee der Medizinischen Universität der Inneren Mongolei (YKD202301172) genehmigt und entsprachen den Richtlinien der National Institutes of Health für Tierpflege und Ethik. Die Lizenznummer für unser Tierzentrum lautet NO.110324230102364187. Vierundzwanzig männliche Sprague-Dawley (SD) Ratten, jeweils 8 Wochen alt (200 g ± 20 g), wurden erworben und in einer kontrollierten Umgebung mit einer Temperatur von 22 °C ± 2 °C und einer Luftfeuchtigkeit von 55 % ± 15 % untergebracht. Füttern Sie die Ratten mit einem Nagetier-Erhaltungsfutter und reinem Wasser mit Maiskolben als Einstreu. Die Ratten wurden vor dem Experiment 1 Woche lang einem 12 h/12 h Hell-Dunkel-Zyklus unterzogen.

1. Etablierung des CUMS-Rattenmodells

  1. Gruppierung
    1. Teilen Sie die 24 Ratten nach dem Zufallsprinzip in 2 Gruppen auf: die Kontrollgruppe (CON), die keiner Isolation oder Stress ausgesetzt wird, und die Modellgruppe (MOD). Jede Gruppe enthält 12 Ratten.
    2. Halten Sie die Ratten in Standardkäfigen mit den Maßen 55 cm x 40 cm x 20 cm mit 6 Ratten pro Käfig. Behalten Sie die Käfigbelegung während der gesamten Eingewöhnungsphase bei, sofern nicht anders angegeben.
    3. Füllen Sie jeden Aufzuchtkäfig mit frischer Einstreu und tauschen Sie ihn zweimal pro Woche aus.
    4. Führen Sie eine 1-wöchige Eingewöhnungsphase durch. Ermöglichen Sie den Ratten uneingeschränkten Zugang zu Futter und Wasser, außer während der Anwendung von CUMS-Stressoren. Halten Sie eine konstante Umgebung mit einer Temperatur von 22 °C ± 2 °C, einer Luftfeuchtigkeit von 55 % ± 15 % und einem Hell-/Dunkelzyklus von 12 Stunden/12 Stunden von 08:00 bis 20:00 Uhr aufrecht, sofern nicht anders angegeben.
    5. Vor Beginn des Experiments sollten die Ratten täglich angefasst werden, um sie an den Forscher zu gewöhnen und zusätzlichen Stress während der Versuchsphase zu minimieren.
  2. Isolation mit chronisch unvorhersehbarem leichtem Stress
    1. Platzieren Sie die MOD- und CON-Gruppen gleichzeitig in getrennten Räumen. Halten Sie die MOD-Gruppenratten einzeln unter, während Sie die CON-Gruppenratten zusammen halten. Halten Sie alle anderen Bedingungen konstant.
    2. Implementieren Sie ein 28-tägiges Stressor-Regime25. Um Gewöhnung zu verhindern und die Unvorhersehbarkeit der Stressoren zu gewährleisten, verabreichen Sie einen zufälligen Stressor pro Tag und vermeiden Sie die Verwendung desselben Stressors an aufeinanderfolgenden Tagen.
    3. Wenden Sie nach dem Zufallsprinzip einen der folgenden neun Stressoren26,27 an verschiedenen Tagen an: 24 h Wasserentzug, 24 h Nahrungsentzug, nasses Polstern, Käfigneigung, Inversion des Hell-Dunkel-Zyklus, Kälteeinwirkung bei 4 °C, Hitzeeinwirkung bei 45 °C, 1 min Schwanzklemmung oder 15 min Schütteln bei 160 U/min. Das spezifische Design ist in Tabelle 1 dargestellt.
    4. Beschränken Sie während der Anwendung des Stressors den Zugang zu Nahrung und Wasser auf die MOD-Gruppe, bis der Stress vorüber ist, außer während der Umkehrung des Hell-Dunkel-Zyklus. Die CON-Gruppe war nicht verpflichtet, Einschränkungen bei Wasser und Ernährung zu machen.
  3. Stress-Methoden
    1. Beginnen Sie das Experiment, indem Sie Depressionsstimuli in Verbindung mit einer 28-tägigen Isolation auf alle Ratten anwenden, mit Ausnahme der Kontrollgruppe. Halten Sie diese Ratten in einzelnen Käfigen. In Tabelle 2 finden Sie Zustände im Zusammenhang mit Depressionsreizen.
    2. Um die Schwanzklemmmethode durchzuführen, sichern Sie den Schwanz einer Ratte aus der MOD-Gruppe, indem Sie den Schwanz mit einer Standard-Büroklammer in einem Abstand von 1-2 cm von der Schwanzwurzel der Ratte festklemmen. Messen Sie die Spannzeit für eine Dauer von 1 min (n = 12).
    3. Bei der Wasserentzugsmethode wird einer Ratte der MOD-Gruppe Wasser vorenthalten, indem man die Wasserflasche entfernt und 24 Stunden lang aufzeichnet.
      HINWEIS: Der Zeitpunkt des Beginns des Wasserentzugs wurde aufgezeichnet, damit die Endzeit genau berechnet werden konnte. Das Verhalten der Ratten während dieser Zeit wurde beobachtet, einschließlich Aktivität, Appetit und psychischer Verfassung.
    4. Bei der Methode des Nahrungsentzugs wird einer Ratte der MOD-Gruppe das Futter vorenthalten und 24 Stunden lang aufgezeichnet.
      HINWEIS: Notieren Sie den Zeitpunkt, zu dem der Nahrungsentzug beginnt, damit die Endzeit genau berechnet werden kann. sicherzustellen, dass die Ratten während dieser Zeit ausreichend mit Flüssigkeit versorgt sind; und beobachten Sie das Verhalten der Ratten während dieser Zeit, einschließlich Aktivität und mentalem Zustand usw.
    5. Für die Kältestimulation bei 4 °C eine Ratte aus der MOD-Gruppe in einen Eimer mit kaltem Wasser legen und 5 Minuten lang aufnehmen. Stellen Sie sicher, dass die Wassertemperatur während des gesamten Tests konstant bleibt. Trocknen Sie die Ratte am Ende des Versuchs mit einem Gebläse ab und setzen Sie sie wieder in ihren ursprünglichen Käfig ein.
      HINWEIS: Halten Sie die Temperatur des kalten Wassers mit einem Thermometer und Eiswürfeln auf 4 °C, um die Wassertemperatur zu regulieren, wenn sie steigt. Das Wasser sollte regelmäßig gewechselt werden, um sicherzustellen, dass die Wasserqualität sauber und die Temperatur konstant ist. Beim Schwimmen sollten alle Gliedmaßen und Rüssel der Ratten mit Ausnahme des Kopfes in kaltes Wasser getaucht werden. Die Wassertiefe muss größer sein als die Körperlänge der Ratte, um zu verhindern, dass die Ratte durch Kontakt mit dem Boden des Eimers aus dem Wasser springt.
    6. Um eine Hitzebelastung von 45 °C zu bewältigen, legen Sie eine MOD-Gruppenratte in einen Inkubator und zeichnen Sie sie 5 Minuten lang auf, um sicherzustellen, dass die Temperatur während des gesamten Tests stabil bleibt.
    7. Bei der Umkehrung des Hell-Dunkel-Zyklus hüllen Sie den Käfig für 1 h in ein schwarzes Tuch, um die Dunkelheit am Tag zu simulieren. Beleuchten Sie den Käfig anschließend nachts 12 Stunden lang, um das Tageslicht nachzuahmen. Notieren Sie das Verhalten der Ratte, die Nahrungs- und Wasseraufnahme sowie das Schlafverhalten für 24 Stunden.
    8. Für das Nasspolsterexperiment geben Sie 200 ml Wasser in einen Käfig mit 100 g Polsterung. Halten Sie eine MOD-Gruppenratte im nassen Käfig und zeichnen Sie das Verhalten der Ratten unter nassem Einstreustress auf, einschließlich Aktivität, Appetit, Wasseraufnahme usw. Beobachten Sie, ob es abnormale Verhaltensweisen oder unangenehme Reaktionen gibt, wie z. B. den Haut- und Haarzustand der Ratten, die durch die nasse Polsterung verursacht werden können, und zeichnen Sie diese rechtzeitig für die anschließende Analyse für 24 Stunden auf. Trocknen Sie die Ratte nach dem Test mit einem Gebläse ab und stellen Sie sie wieder in einen Käfig mit frischen Holzspänen.
    9. Bei der Käfigneigungsmethode wird eine Ratte der MOD-Gruppe in einem Käfig platziert, der in einem Winkel von 45° gegen eine Wand geneigt ist, und 24 Stunden lang aufgezeichnet. Verwenden Sie die Käfigrahmenstruktur, um den Winkel anzupassen und den Käfig an Ort und Stelle zu sichern.
      HINWEIS: Berechnen Sie die Zeit von Anfang bis Ende und beobachten Sie das Verhalten der Ratten während der Zeit des Kippens des Käfigs, einschließlich Aktivität, Appetit und mentaler Verfassung, und stellen Sie sicher, dass der Winkel des gekippten Käfigs korrekt eingestellt ist und stabil bleibt, um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Experiments zu gewährleisten.
    10. Für das Schütteln mit hoher Geschwindigkeit setzen Sie eine MOD-Gruppenratte in einen mechanischen Shaker, der auf 160 U/min eingestellt ist, und nehmen Sie die Ratte 15 Minuten lang auf. Anschließend werden Verhaltenstestmethoden verwendet, um die erfolgreiche Etablierung des Modells zu bewerten.
    11. Verschieben Sie nach dem Anwenden von Stressoren die MOD-Gruppenkäfige aus dem CUMS-Raum zurück in den Haltungsraum. Halten Sie die CON-Gruppe während der 4-wöchigen Stressexpositionsphase in ihren Heimkäfigen, die sich im Haltungsraum befinden.
  4. Vorsichtsmaßnahmen während der Versuche
    1. Bringen Sie die Käfige der MOD-Gruppe nach dem Anlegen des Stressors im CUMS-Raum zurück in den allgemeinen Haltungsraum.
    2. Tierüberwachung während der CUMS-Modellierung
      1. Während des Schwanzklemmens wird das Tier aufgrund der induzierten Stimulation wahrscheinlich Schwierigkeiten haben. Überwachen Sie während dieser Zeit kontinuierlich die Klemme. Wenn es sich löst, halten Sie den Timer an, setzen Sie die Klemme erneut auf und setzen Sie den Timer dann für 1 Minute fort.
      2. Verhängen Sie nicht gleichzeitig Wasserentzug und Stressfaktoren für nasse Einstreu.
        HINWEIS: Die Vermeidung des gleichzeitigen Auferlegens von nasser Polsterung und Wasserentzug trägt zur Aufrechterhaltung der experimentellen Integrität bei, reduziert Störvariablen und fördert den Tierschutz.
      3. Die Körpertemperatur des Tieres und die Umgebungstemperatur im Raum können die Wassertemperatur beim Schwimmen in kaltem Wasser erhöhen. Passen Sie daher durch Zugabe von Eiswasser oder Eiswürfeln an, um eine konstante Wassertemperatur zu halten.
      4. Beobachten Sie die Ratten in Abständen von 30 Minuten während der Anwendung von Stressoren, außer während der Tagesumkehr. Achten Sie besonders auf Anzeichen von ungewöhnlichem Stress wie Zittern, Lethargie oder Bewegungsmangel. Wenn solche Symptome beobachtet werden - insbesondere eine mögliche Unterkühlung beim Schwimmen in kaltem Wasser bei 4 °C und nasser Einstreu - entfernen Sie die Ratte sofort aus dem Stressor.
        HINWEIS: Die Versuchstiere sind aus der Studie zu entfernen, wenn sie gesundheitliche Probleme haben, wie z. B. Infektionen, schwere Traumata, aggressives Verhalten, abnormale Mobilität usw. Die Bedingungen für die Entfernung der Tiere aus der Studie drehen sich in der Regel um den Schutz ihrer Gesundheit und Sicherheit bei gleichzeitiger Gewährleistung der Integrität der Versuchsergebnisse.
      5. Führen Sie tägliche Inspektionen auf Wunden oder andere körperliche oder Verhaltensauffälligkeiten bei jeder Ratte durch. Wenn Anomalien festgestellt werden, konsultieren Sie den Labortierarzt, um festzustellen, ob die Ratte aus dem Versuch ausgeschlossen werden sollte.
      6. Wiegen Sie jede Ratte alle 3 Tage. Verliert ein Tier mehr als 20 % seines Basalgewichts vor der Fütterung, muss es vom Versuch ausgeschlossen werden.

2. Verhaltenstests

  1. Zu Beginn verabreichen Sie die Depressionsreize in Verbindung mit einer Isolation für 28 Tage an alle Ratten, mit Ausnahme der Kontrollgruppe. Halten Sie die Ratten in einzelnen Käfigen. In Tabelle 2 finden Sie Einzelheiten zu den Zuständen, die bei Depressionsreizen auftreten.
  2. Für den Freilandtest unterteilen Sie eine Blackbox in 25 quadratische Abschnitte mit gleicher Fläche. Installieren Sie ein Video-Tracking-Analysesystem in der Box. Platzieren Sie die Ratte auf dem zentralen Platz und überwachen Sie ihre horizontalen und vertikalen Aktivitäten für eine Dauer von 5 Minuten.
    HINWEIS: Die Abmessungen der Box betragen 500 mm x 500 mm x 300 mm. Aktivitätsdaten werden mit Hilfe des Video-Tracking-Systems gesammelt, um angstbedingte Verhaltensweisen bei Nagetieren zu bewerten, wenn sie einer neuen Umgebung ausgesetzt sind.
  3. Zählen Sie anschließend die Anzahl der Felder, die die Ratte mit allen Pfoten zurückgelegt hat, um die horizontale Aktivität zu quantifizieren. Zählen Sie Fälle von Stehen und Putzen als Indikatoren für vertikale Aktivität. Desinfizieren Sie die Box nach jedem Test mit 75 % Alkohol, um alle verbleibenden Rattengerüche für nachfolgende Tests zu entfernen.
  4. Als nächstes wird die Anhedonie durch den Saccharose-Präferenztest bewertet. Stellen Sie zwei Flaschen auf den Käfigdeckel: Flasche A enthält reines Wasser, Flasche B 1%ige Saccharoselösung. Erlauben Sie der Ratte ad libitum den Zugang zu beiden Lösungen. Wiegen Sie die Flaschen vor und nach dem Verzehr, um die 60-minütigen Saccharose-Präferenzraten an den Tagen 0, 7, 14, 21 und 28 zu berechnen. Die Formel lautet wie folgt:
    Saccharoseverbrauch = figure-protocol-12521 × 100%
  5. Um das räumliche Gedächtnis und die Lernfähigkeiten zu messen, verwenden Sie den Morris-Wasserlabyrinth-Test. Teilen Sie den Pool in vier Quadranten auf und nummerieren Sie sie von eins bis vier. Stellen Sie eine untergetauchte Ruheplattform 1 cm unter der Wasseroberfläche im dritten Quadranten auf.
  6. Geben Sie Milch in das Becken, um die Wassertrübung zu erhöhen und eine Wassertemperatur von ca. 23 °C während des gesamten Versuchsverfahrens aufrechtzuerhalten.
  7. Platziere jede Ratte in verschiedenen Quadranten des Labyrinths, so dass sie 120 Sekunden Zeit hat, die versteckte Plattform zu finden. Die Ratten müssen sich auf ihr räumliches Gedächtnis und ihre Lernfähigkeiten verlassen, um sich den Standort der Plattform zu merken. Sobald sie den Standort der Plattform kennen, können sie direkt dorthin schwimmen. Zeichnen Sie die Latenzzeit mit dem Morris Wasserlabyrinth-Videoverfolgungssystem auf.
  8. Positionieren Sie die Ratte an einem festen Platz im Pool. Wenn das Subjekt die versteckte Plattform nicht innerhalb von 120 s finden kann, zeichnen Sie die Latenz mit 120 s auf.
  9. Zum Schluss entfernst du die versteckte Plattform, setzt die Ratte wieder ins Wasser und notierst die Anzahl der Zonendurchquerungen über einen Zeitraum von 120 s.

3. Statistische Analyse

  1. Um signifikante Unterschiede in den biochemischen Parametern zu bewerten, verwenden Sie eine Einweg-Varianzanalyse (ANOVA), gefolgt von Duncans Post-hoc-Test. Präsentieren Sie die Daten als Mittelwert ± Standardfehlers (SE) und betrachten Sie einen p-Wert von weniger als 0,05 als statistisch signifikant.

Ergebnisse

Ergebnisse der Verhaltenstests im CUMS-induzierten Rattendepressionsmodell
Um die Wirksamkeit des CUMS-Verfahrens bei der Induktion von depressionsähnlichen Verhaltensweisen zu bestätigen, wurde ein Manipulationscheck durchgeführt. Männliche Sprague-Dawley-Ratten (SD) wurden über einen Zeitraum von 4 Wochen nach dem Zufallsprinzip entweder der MOD- oder der CON-Gruppe zugeteilt, wie in Schritt 1.2.3 beschrieben. Anschließend wurden die Ratten getötet und ihre Hippocampi vollständig präpariert...

Diskussion

Depression ist eine psychische Störung, die durch Symptome wie schlechte Stimmung, mangelnde Lust und verminderte Energie gekennzeichnetist 30. Im Bereich der Depressionsforschung ist die Etablierung eines verlässlichen Tiermodells entscheidend, um therapeutische Interventionen voranzutreiben. Unter den verschiedenen Tiermodellen ist das CUMS-Modell besonders bemerkenswert für seine hohe Reliabilität, Validität und Kongruenz mit den Merkmalen der menschlichen Depression31

Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Danksagungen

Wir danken der mongolischen medizinischen Fakultät der Inneren Mongolischen Medizinischen Universität, China, für die Bereitstellung der Instrumente und des Labors. Diese Studie wurde unterstützt von für die Bereitstellung der notwendigen Instrumente und Laboreinrichtungen. Diese Studie wurde finanziell unterstützt von der National Natural Sciences Foundation of China (Grant No. 81760762) und dem Inner Mongolia Medical University Project of China (Grant No. YKD2022MS074) und das Wissenschaftliche Forschungsprojekt für Hochschulbildung in der Inneren Mongolei, China (Grant No. NJZY22661) und das Open Fund Project des Key Laboratory of Chinese and Mongolian Medicine in der Inneren Mongolei Autonomen Region, China (Grant No. MYX2023-K07).

Materialien

NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 mL centrifuge tubeservice Biotechnology Co., LtdEP-150-M
1000 µL Pipetteservice Biotechnology Co., LtdIC021198160223
10 µL pipette tipservice Biotechnology Co., LtdIC012395160823
10 µL pipette tipservice Biotechnology Co., LtdTP-10
1250 µL pipette tipservice Biotechnology Co., LtdTP-1250
2 mL centrifuge tubeservice Biotechnology Co., LtdEP-200-M
200 µL pipette tipservice Biotechnology Co., LtdTP-200
200 µL pipette tipservice Biotechnology Co., LtdIC021029160323
300 µL Multi-Channel Pipetteservice Biotechnology Co., LtdIC091006161022
50 µL Pipetteservice Biotechnology Co., LtdDS35110
Automatic plate washing machinerayto Life Sciences Co., LtdRT-3100
Benchtop High-Speed Freezing Centrifugedalong construction Co., LtdD3024R
electronic balanceMettler Toledo International Trade (Shanghai) Co., LtdME203E/02
Electrothermal blast drying ovenLabotery Experimental Instrument Equipment Co., LtdGEL-70
Enzyme Label DetectorBioTeK Co., LtdEpoch
High Speed Tissue Grinderservice Biotechnology Co., LtdKZ-figure-materials-2178-F
Horizontal FreezerMellow Group Co., LtdBCD-318AT
Laboratory Ultrapure Water MachineJinan Aiken Environmental Protection Technology Co., Ltd  AK-RO-C2
Morris water maze video trail analysing system Tai Meng Tech Co., LtdWMT-200
Rat 5-HT ELISA KitLian Ke bio Co., Ltd,China96T/48T
SPF grade Sprague Dawley (SD) ratsSPF (Beijing) Biotechnology Co SCXK(JING)2019-0010
Sprague Dawley ratsBeijing Biotechnology Co., Ltd, China SCXK (JING) 2019-0010
Vertical Refrigerated Display CabinetXingx Group Co., LtdLSC-316C
video tracking systemTai Meng Tech Co., LtdZH-ZFT
vortex mixerServicebio technology Co., LtdMV-100

Referenzen

  1. Alqurashi, G. K., et al. The impact of chronic unpredictable mild stress-induced depression on spatial, recognition and reference memory tasks in mice: Behavioral and histological study. Behav Sci. 12 (6), 166 (2022).
  2. Yu, S., Wang, L., Jing, X., Wang, Y., An, C. Features of gut microbiota and short-chain fatty acids in patients with first-episode depression and their relationship with the clinical symptoms. Front Psychol. 14, 1088268 (2023).
  3. Duda, P., Hajka, D., Wójcicka, O., Rakus, D., Gizak, A. Gsk3β: A master player in depressive disorder pathogenesis and treatment responsiveness. Cells. 9 (3), 727 (2020).
  4. Correia, A. S., Vale, N. Tryptophan metabolism in depression: A narrative review with a focus on serotonin and kynurenine pathways. Int J Mol Sci. 23 (15), 8493 (2022).
  5. Hao, Y., Ge, H., Sun, M., Gao, Y. Selecting an appropriate animal model of depression. Int J Mol Sci. 20 (19), 4827 (2019).
  6. 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 (Berl). 93 (3), 358-364 (1987).
  7. Nakase, S., Kitayama, I., Soya, H., Hamanaka, K., Nomura, J. Increased expression of magnocellular arginine vasopressin mrna in paraventricular nucleus of stress-induced depression-model rats. Life Sci. 63 (1), 23-31 (1998).
  8. Wu, X., et al. Involvement of kynurenine pathway between inflammation and glutamate in the underlying etiopathology of cums-induced depression mouse model. BMC Neurosci. 23 (1), 62 (2022).
  9. Zhang, C., et al. Minocycline ameliorates depressive behaviors and neuro-immune dysfunction induced by chronic unpredictable mild stress in the rat. Behav Brain Res. 356, 348-357 (2019).
  10. Ma, J., Wang, R., Chen, Y., Wang, Z., Dong, Y. 5-HT attenuates chronic stress-induced cognitive impairment in mice through intestinal flora disruption. J Neuroinflammation. 20 (1), 23 (2023).
  11. Nollet, M. Models of depression: Unpredictable chronic mild stress in mice. Curr Protoc. 1 (8), e208 (2021).
  12. Becker, M., Pinhasov, A., Ornoy, A. Animal models of depression: What can they teach us about the human disease. Diagnostics (Basel). 11 (1), 123 (2021).
  13. Petkovic, A., Chaudhury, D. Encore: Behavioural animal models of stress, depression and mood disorders. Front Behav Neurosci. 16, 931964 (2022).
  14. Okine, T., Shepard, R., Lemanski, E., Coutellier, L. Sex differences in the sustained effects of ketamine on resilience to chronic stress. Front Behav Neurosci. 14, 581360 (2020).
  15. Fitzgerald, P. J., et al. Sex- and stress-dependent effects of a single injection of ketamine on open field and forced swim behavior. Stress. 24 (6), 857-865 (2021).
  16. Doron, R., Burstein, O. The unpredictable chronic mild stress protocol for inducing anhedonia in mice. J Vis Exp. (140), e58184 (2018).
  17. De Vry, J., Schreiber, R. The chronic mild stress depression model: Future developments from a drug discovery perspective. Psychopharmacology (Berl). 134 (4), 349-350 (1997).
  18. Tong, J., et al. Antidepressant effect of helicid in chronic unpredictable mild stress model in rats. Int Immunopharmacol. 67, 13-21 (2019).
  19. Liu, H., et al. Tnf signaling pathway-mediated microglial activation in the pfc underlies acute paradoxical sleep deprivation-induced anxiety-like behaviors in mice. Brain Behav Immun. 100, 254-266 (2022).
  20. He, L. W., et al. Optimization of food deprivation and sucrose preference test in sd rat model undergoing chronic unpredictable mild stress. Animal Model Exp Med. 3 (1), 69-78 (2020).
  21. Ma, W., Wu, B., Gao, X., Zhong, R. Association between frailty and cognitive function in older chinese people: A moderated mediation of social relationships and depressive symptoms. J Affect Disord. 316, 223-232 (2022).
  22. Geng, C., et al. Systematic impacts of chronic unpredictable mild stress on metabolomics in rats. Sci Rep. 10 (1), 700 (2020).
  23. Holmes, T. H., Rahe, R. H. The social readjustment rating scale. J Psychosom Res. 11 (2), 213-218 (1967).
  24. Zhang, M., et al. Shuxie-1 decoction alleviated cums -induced liver injury via il-6/jak2/stat3 signaling. Front Pharmacol. 13, 848355 (2022).
  25. Antoniuk, S., Bijata, M., Ponimaskin, E., Wlodarczyk, J. Chronic unpredictable mild stress for modeling depression in rodents: Meta-analysis of model reliability. Neurosci Biobehav Rev. 99, 101-116 (2019).
  26. Hu, C., et al. Re-evaluation of the interrelationships among the behavioral tests in rats exposed to chronic unpredictable mild stress. PLoS One. 12 (9), e0185129 (2017).
  27. Li, Y., et al. Increased hippocampal fissure width is a sensitive indicator of rat hippocampal atrophy. Brain Res Bull. 137, 91-97 (2018).
  28. Hu, R. L. B. G., et al. Effects of the Mongolian medicine Zadi-5 on monoamine neurotransmitters in the brain of rats with chronic stress depression model. Info Traditional Chinese Med. 34 (06), 5-8 (2017).
  29. Zhou, Y., Cong, Y., Liu, H. Folic acid ameliorates depression-like behaviour in a rat model of chronic unpredictable mild stress. BMC Neurosci. 21 (1), 1 (2020).
  30. Zhuang, Y., Zeng, R., Liu, X., Yang, L., Chan, Z. Neoagaro-oligosaccharides ameliorate chronic restraint stress-induced depression by increasing 5-ht and bdnf in the brain and remodeling the gut microbiota of mice. Mar Drugs. 20 (11), 725 (2022).
  31. Socała, K., et al. The role of microbiota-gut-brain axis in neuropsychiatric and neurological disorders. Pharmacol Res. 172, 105840 (2021).
  32. Song, J., Kim, Y. K. Animal models for the study of depressive disorder. CNS Neurosci Ther. 27 (6), 633-642 (2021).
  33. Abelaira, H. M., Réus, G. Z., Quevedo, J. Animal models as tools to study the pathophysiology of depression. Braz J Psychiatry. 35 Suppl 2, S112-S120 (2013).
  34. Strekalova, T., et al. Chronic mild stress paradigm as a rat model of depression: Facts, artifacts, and future perspectives. Psychopharmacology (Berl). 239 (3), 663-693 (2022).
  35. Markov, D. D. Sucrose preference test as a measure of anhedonic behavior in a chronic unpredictable mild stress model of depression: Outstanding issues. Brain Sci. 12 (10), 1287 (2022).
  36. Czéh, B., Fuchs, E., Wiborg, O., Simon, M. Animal models of major depression and their clinical implications. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 64, 293-310 (2016).
  37. Gururajan, A., Reif, A., Cryan, J. F., Slattery, D. A. The future of rodent models in depression research. Nat Rev Neurosci. 20 (11), 686-701 (2019).
  38. Markov, D. D., Novosadova, E. V. Chronic unpredictable mild stress model of depression: Possible sources of poor reproducibility and latent variables. Biology (Basel). 11 (11), 1621 (2022).
  39. Willner, P. The chronic mild stress (cms) model of depression: History, evaluation and usage. Neurobiol Stress. 6, 78-93 (2017).
  40. Lages, Y. V. M., Rossi, A. D., Krahe, T. E., Landeira-Fernandez, J. Effect of chronic unpredictable mild stress on the expression profile of serotonin receptors in rats and mice: A meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 124, 78-88 (2021).
  41. Willner, P., et al. Validation of chronic mild stress in the wistar-kyoto rat as an animal model of treatment-resistant depression. Behavioural Pharmacology. 30 (2 and 3), 239-250 (2019).
  42. Slattery, D. A., Cryan, J. F. Modelling depression in animals: At the interface of reward and stress pathways. Psychopharmacology (Berl). 234 (9-10), 1451-1465 (2017).
  43. Sterley, T. L., et al. Social transmission and buffering of synaptic changes after stress. Nat Neurosci. 21 (3), 393-403 (2018).
  44. Brechbühl, J., et al. Mouse alarm pheromone shares structural similarity with predator scents. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (12), 4762-4767 (2013).
  45. Beck, R. C., Self, J. L., Carter, D. J. Sucrose preference thresholds for satiated and water-deprived rats. Psychol Rep. 16, 901-905 (1965).
  46. Hawkins, P., Golledge, H. D. R. The 9 to 5 rodent - time for change? Scientific and animal welfare implications of circadian and light effects on laboratory mice and rats. J Neurosci Methods. 300, 20-25 (2018).
  47. Daut, R. A., Ravenel, J. R., Watkins, L. R., Maier, S. F., Fonken, L. K. The behavioral and neurochemical effects of an inescapable stressor are time of day dependent. Stress. 23 (4), 405-416 (2020).
  48. Hu, R. L. B. G., et al. Experimental research on nutmeg wuwei pills against of depression model rats behavior and hippocampus monoamine neurotransmitters. Chinese J Exp Traditional Medical Formulae. 21 (11), 146-149 (2015).
  49. Hu, R. L. B. G., et al. Effects of Rou kou Wuwei Pill on the learning and memory abilities and the expression of BDNF and TrkB in hippocampus of depression rats. Chinese J Traditional Chines Med Pro. 32 (8), 3797-3800 (2017).

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Weitere Artikel entdecken

Schl sselw rter Chronischer unvorhersehbarer milder StressCUMSMongolische MedizinDepressionAnhedonieFreifeldtestMorris Water MazeTiermodellVerhaltensassays

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Datenschutz

Nutzungsbedingungen

Richtlinien

Forschung

Lehre

ÜBER JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten