АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Здесь методы разработки модель мыши субхронической и мягким социального стресса поражение описаны и исследованы патогенные особенности депрессии в том числе и hyperphagia- полидипсия, похожие на симптомы следующие увеличению веса тела.

Аннотация

Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of depression is essential. Because there are several types of depression, various animal models are needed for a deeper understanding of the disorder. Previously, a mouse model of subchronic and mild social defeat stress (sCSDS) using a modified chronic social defeat stress (CSDS) paradigm was established. In the paradigm, to reduce physical injuries from aggressors, the duration of physical contact between the aggressor and a subordinate was reduced compared to in the original CSDS paradigm. sCSDS mice showed increased body weight gain, food intake, and water intake during the stress period, and their social behaviors were suppressed after the stress period. In terms of the face validity of the stress-induced overeating and overdrinking following the increased body weight gain, the sCSDS mice may show some features related to atypical depression in humans. Thus, a mouse model of sCSDS may be useful for studying the pathogenic mechanisms underlying depression. This protocol will help establish the sCSDS mouse model, especially for studying the mechanisms underlying stress-induced weight gain and polydipsia- and hyperphagia-like symptoms.

Введение

Многие виды стрессовых событий происходит в течение жизни человека. Чрезмерный стресс часто приводит к вредным физиологических последствий у людей и животных. В людях, стрессовые события являются основными факторами риска для осаждения психических расстройств, таких как депрессия 1. Глобальный Бремя исследования заболеваний показал, что депрессия является одним из наиболее инвалидизирующих заболеваний с точки зрения лет, скорректированных на инвалидность (ДАЛИ жизни) и лет, прожитых с инвалидностью 2. Кроме того, депрессия приходится наибольшая доля самоубийств ДАЛИ 3. Люди, страдающие от депрессии трудно управлять своей жизнью, и, как следствие, качество их жизни часто ухудшается. Таким образом, существует настоятельная необходимость в разработке эффективных терапевтических целях повышения качества жизни в этих больных.

Многие исследования были проведены на крупных депрессивных расстройств и показали, что генетический вклад в susceptibilit болезниу примерно 30-40%, что объясняется эффектов многократного локусов малых эффектов 4. Из-за сложных патогенных механизмов, лежащих депрессии, подробное этиология заболевания остается неуловимым. Клинические отчеты показывают, что есть подтипы депрессии, такие как меланхоличный и атипичной депрессии 5, которые показывают снижение и увеличение веса тела, соответственно 6. Хотя 25-30% и 15-30% пациентов с депрессией представляют чистые меланхоличные и нетипичные черты, соответственно, большинство из них имеют смешанные черты обоих подтипов 7. Таким образом, депрессия имеет широкий спектр симптомов. Для того, чтобы найти биомаркеры и разработать объективные терапии для различных типов депрессии у человека, важно установить несколько различных моделей животных депрессии 8.

Животные модели депрессии были созданы с помощью нескольких подходов, включая узналбеспомощность, хронический стресс непредсказуемой мягкий, и хронический стресс социальной поражение (ЦД) 9-12. Тойода и его коллеги установили моделей депозитариев крыс и мышей 13-17 для того, чтобы выяснить обмен веществ и поведения, связанные с депрессией. Учитывая, что модели на животных депрессии оцениваются лица действия 18, контекст, в котором устанавливается модель имеет важное значение. Кроме того, Золотой и др. 19 сообщили методы для создания мышей ЦД в деталях. Известно, что дефицит в социальном поведении мышей ЦД могут быть восстановлены с помощью лечения хронических, но не лечения острого, с антидепрессантами, и что они имеют симптомы, аналогичные тем, у пациентов с депрессией с точки зрения регулирования мозгового нейротрофического Коэффициент 6.

Перейти др. 13 ранее разработал СУБХРОНИЧЕСКАЯ и мягкий социального поражение стресс (sCSDS) модели мыши, изменяя методыГолден др. 19. В sCSDS мышей показать polydipsia- и гиперфагию симптомы, похожие на следующие успехи в массы тела и содержания воды увеличился тела 13. В этом докладе, протокол для установления модели sCSDS мыши обеспечивается, и мы обсудим полезность этой модели.

протокол

Исследования на животных были одобрены и встретился с руководящими принципами как уходу и использованию животных комитета Ибараки университета и Министерства образования культуры, спорта, науки и технологии (МПКСНТ), Японии (No.71 Уведомление). Полный обзор протокола показан на рисунке 1.

1. Устройство

  1. Приготовьте два вида клеток: один клетку (ширина [W] × глубина [D] × высота [H] = 143 мм × 293 мм × 148 мм), и «социальный поражение (SD)" клетку (Ш × Г × В Н = 220 мм × 320 мм × 135 мм).
  2. Как показано на рисунке 2, разделить SD ​​клетку на два отсека с акриловым прозрачным платы делителя (толщиной 5 мм) с 15 круглых отверстий (3 × 5 матрицы: 8 мм в диаметре).
  3. Получить фишки древесно-стружечных, сделанные из еловых деревьев, очищены-диетического питания гранул, и бутылку питьевой воды. Кроме того, получить бумажные полотенца, маску, и латексные перчатки.
  4. Для теста социального взаимодействия, подготовить открытый манеж (Ш × Г × В = 40 см × 40 см × 40 см) из серого поливинилхлорида, вес, изготовленный из стали (190 г), и окно пластик взаимодействия (W × Г × В = 10 см × 10 см × 13 см; 100 г) с тремя сетчатых окон (Ш × Г = 5 см × 5 см) (рис 3).
  5. Поставьте ПЗС-камеры (2.8-12 мм, F = 1: 1,4; 1/3 дюйма CCD) и автоматизированной системы отслеживания в поведенческой комнате тестирования на объекте животных. Поместите соответствующий полка для клеток мыши в поведенческой комнате тестирования, чтобы приучить мышей в среде тестирования комнате, по крайней мере 30 мин.

2. Привыкание к окружающей среде

  1. Используйте мужской линии C57BL / 6JJmsSlc (В6) Мыши, 7 недель и мужской Slc: ICR (ICR) мышей, которые являются более 5 месяцев и доставить на объект от животноводства компании.
  2. Самостоятельно двигаться две группы мышей В6 (п= 12 в каждой группе) на объект; использовать одну группу (заслон В6 мышей) для скрининга агрессивных мышей ICR и другую группу (при условии В6 мышей) для разработки модели sCSDS.
  3. Представьте мышей ICR (п = 12) на объекте, чтобы прикрыть их агрессивного поведения.
  4. Дом мышей индивидуально в отдельных клетках в течение 1 недели при 12-часовой свет-темнота цикла (около 100 лк флуоресцентного света, свет включали в 08:00) с постоянной температурой (около 23 ° С) и влажности (около 40%) для того, чтобы приучить их к окружающей среде. Partition каждый клетку путем размещения белые цвета пластиковых досок между клетками, так что мыши не пострадавших от поведения соседних мышей.
  5. Сделайте очищенный-диетическое питание окатышей и обратного осмоса воды, доступной без ограничений. Используйте AIN-93G-чау, потому что ингредиенты других не очищенных диеты гранул может изменяться.
  6. Измерьте массу тела, потребление пищи (FI), и потребление воды (WI) мышей каждый день. Рассчитайте боды веса (РГБ) от начальной день.

3. Скрининг агрессивных мышей ICR

  1. После приучения в течение 1 недели, как указано выше, экран мышей ICR (резидент) с помощью житель-злоумышленника тесты на 3 мин проб с заслон мышей В6 (охранной; 8-недельного возраста) в полдень (14: 00-17: 00) при освещении около 300 лк в жилищном помещении.
    1. В частности, проверить каждый ICR мыши для трех испытаний в день в течение 5 дней подряд (15 в общей сложности испытания) по отношению к различных мышей В6, как это возможно, чтобы найти, который мышей ICR показывают высокую агрессию по отношению к злоумышленников. В ходе испытаний, запишите задержку атаки и длительность агрессивного поведения (быстрых движений с атаки клева).
  2. Определить гипер-агрессивный МЦР мышей путем проверки раны повреждения на В6 охранной мышей после каждого испытания.
  3. Рассчитывают соотношение испытаний, в которых задержка атаки менее чем 30 сек в качестве первого индекса счетом агрессии.
  4. Сalculate соотношение испытаний, в которых задержка атаки меньше, чем 3 мин в качестве второго показателя счетом агрессии.
  5. Оцените результаты агрессии со стороны первого индекса. Используйте второй индекс, когда первый индекс равен.
  6. Выберите мышей ICR, которые имели высокие баллы агрессии без гипер-агрессивное поведение, как агрессивных мышей ICR. Используйте агрессивные мышей ICR неоднократно в течение следующего набора экспериментов до примерно 12 месяцев; Однако, выполнять процесс скрининга для агрессивных мышей ICR, как описано выше, перед каждым экспериментом, чтобы подтвердить агрессивность мышей ICR.
  7. После каждой сессии скрининга, фиксировать степень повреждения заслон мышей В6. Если мышь ранен, изолировать мышь в одном клетке и наблюдать прогресс, проверяя его усиления вес тела, потребление пищи и потребление воды. В случае тяжелых ран, которые влияют на физиологию и поведение у мышей, усыпить их в соответствии с местными IРуководящие принципы ACUC.

4. sCSDS

  1. Представьте предмет B6 мышей 7 дней до (-6) день в день первоначального воздействия стресса (1 день) и дома мыши индивидуально в отдельных клетках, чтобы приучить их к окружающей среде.
  2. За три дня до 1 дня (в день) -2, перемещать агрессивные мышей ICR в отсеке каждой клетке SD, который разделен на акриловой делителя, чтобы установить мышей их территории в клетках SD (то же самое число субъекта В6 мышей).
  3. Разделить клетки SD с помощью белого цвета доски с разделами, как и в состоянии одного сепаратора, описанной выше.
  4. Для контроля В6 мышей, не являющихся подчеркнул, подготовить SD клетки (половину числа мышей), чтобы сохранить мышей в парах; разместить две мыши в каждом отделении, деленной на делитель в клетке SD в течение 10 дней.
  5. После ежедневных измерений РГБ, FI, и WI на 1 день, место подлежит B6 мышей в одном из отсеков клеток SD (дома-клетки жителя) в отрядеrnoon (14: 00-16: 00) при освещении около 300 лк в жилищном помещении и измерения физического контакта время от первого укуса атаки, чтобы завершить тест-резидент нарушителя.
  6. 1 день, установите физическое время контакта 5 мин от первого укуса атаки и наблюдатели подсчитать количество укусов нападение мышей ICR, направленных преимущественно на спине или боках противника, как описано Miczek др. 20 к определить степень физической нагрузки на мышей В6.
  7. После физического времени контакта, B6 мышей спасательных тема, и проверить и записать их меха статус и раны. Затем поместите В6 мышей в другой отсек рядом с мышей ICR в клетках SD до воздействия на физическую нагрузку на следующий день.
  8. Поскольку акриловые разделитель в SD клетке является прозрачным и содержит отверстия, выставить при условии B6 мышей в различные эмоциональные стрессы, в том числе зрительные, слуховые, обонятельные и стимулов, из мышей ICR в соседнем Compartния в клетку для SD 24 ч каждый день.
  9. Измерьте РГБ, FI, и WI В6 контрольных мышей ежедневно, а затем поместить их в каждом отсеке в клетках SD на 1 день.
  10. На 2-й день, после ежедневных измерений BWG, FI, и WI, ввести тематические B6 мышей в территориях других мышей ICR подвергать их физической нагрузке.
  11. Установите продолжительность физического контакта 4,5 мин после первого укуса атаки на 2-й день, и подсчитать количество укусов атаки.
  12. Перемещение B6 контрольных мышей в разных отсеках и изменить комбинации пар для того, для воспроизведения размещение и партнер пар каждый день.
  13. Уменьшение продолжительности физического контакта 0,5 мин в день, так что продолжительность на 10 день установлен в 0,5 мин от первого укуса атаки.
  14. На 7-й день, заменить приблизительно половину древесной стружки во всех отсеков в клетках SD.
  15. После экспозиции до последнего физического стресса на 10 день, при условии перемещения B6 мышей в отдельных клетках, Подобно подлежащих мышей В6, двигаться управления B6 мышей в отдельных клетках на 10 день.
  16. Если мышь не МЦР не показывает никаких укусов атаки до 5 мин в каждом испытании в дни с 1 по 10, прекратить судебное разбирательство. Заменить мышь ICR с запасными агрессивных мышей ICR и провести альтернативный суд для субъекта B6 мыши.
  17. Если мышь ранен, изолировать мышь в одном клетке и наблюдать прогресс, проверяя его усиления вес тела, потребление пищи и потребление воды. Следуйте за своим принципы IACUC для обезболивания. В случае тяжелых ран, которые влияют на физиологию и поведение у мышей, усыпить их в соответствии с местными правилами IACUC.

5. Социальная Избежание тест (тест социального взаимодействия)

  1. Выполните поведенческие тесты для социальных избежании утром (09: 00-12: 00) на 11 день.
  2. Тридцать минут до теста, перенести клетки контрольных и предмет B6 мышей на полке (ближнего света менее 1 лк) в поведенческихТестирование номера при освещении менее 20 люкс, чтобы позволить им приучить к окружающей среде.
  3. Для уменьшения порядка эффектов, поочередно проверить контроля и подлежат B6 мышей.
  4. Очистите открытой манеж (с подсветкой с учетом 20 лк в центре поля) и коробку пластиковых взаимодействия, используя бумажные полотенца, смоченные 70% этанола до поведенческий тест для каждой мыши, чтобы удалить экскременты, моча, и любые запахи ,
  5. Поместите незнакомый ICR мыши (не используется в качестве агрессора) из одного клетке возле открытого полевого прибора.
  6. Поставьте B6 мышь в открытом поле коробки вакантной взаимодействия, как показано на рисунке 4. Мониторинг и анализ его поведения в течение 2,5 мин с использованием системы автоматического анализа (описанный в шаге 5.10).
  7. После первого судебного разбирательства, удалить B6 мыши из области и поместить его в своей домашней клетке.
  8. После этого, поместите знакомы мужской ICR мыши (социальная цель) в поле взаимодействия, а затем ввести B6мышь в открытом поле и контролировать свое поведение в течение 2,5 мин.
  9. После второго судебного разбирательства, вернуть как В6 и мышей ICR в их клетки и очистить поле и поле взаимодействия, как упомянуто выше.
  10. Повторите эти действия для каждого B6 мыши, чтобы проверить его социальное поведение. Во время каждого испытания, запись топ-просмотр фильмов с помощью ПЗС-камеры.
    1. После поведенческих тестов, рассчитать время, проведенное в зоне взаимодействия (в секундах) и в углу зоны (в секундах) для каждого испытания, как показано на Гото и др. 13. Судить о положении мыши на основе центре мыши.
    2. Рассчитать показатели социального взаимодействия как 100 × (время взаимодействия, с целью) / (время взаимодействия, без цели), следующие методы, опубликованных в Кришнан и др. 21.

Результаты

Чтобы контролировать степень физического напряжения на протяжении 10-дневных периодов, число укусов нападение ICR мышей вручную пересчитать исследователем. 5А ​​показывает отдельные значения для числа укусов нападения получили. Был значительная вариабельность в ранней стад?...

Обсуждение

Были окончательные различия в массе тела между sCSDS мышей и мышей, подвергнутых ЦД со стандартным протоколом ЧСДП (от 5 до 10 мин физического контакта с агрессорами в день) 19. В sCSDS мышей показали увеличение РГБ в период стресса, в то время как стандартные мыши ЦД показали снижение мас?...

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Авторы выражают благодарность д-ра. Кентаро Нагаока (Токийский университет сельского хозяйства и технологий) и Ватару Iio (префектура Ибараки) за полезную дискуссию. Это исследование было поддержано в части Ибараки университета сотрудничества между сельского хозяйства и медицинской науки (IUCAM) (The МПКСНТ, Япония) и научно-исследовательского проекта по развитию сельскохозяйственной продукции и продуктов питания со здоровьем, способствующих Преимущества (Наро) (The МДЖС, Япония) ,

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
single cageCharles River Laboratories Japanwidth [W] × depth [D] × height [H] = 143 × 293 × 148 mm
M cageNatsume SeisakushoW × D × H = 220 × 320 × 135 mm
WhiteflakeCharles River Laboratories JapanWood-shaving chips made from spruce trees
AIN-93GOriental Yeastpurified-diet food pellets
KimtowelNippon Paper Crecia Co.Paper towels
open-field arenaO’Hara & Co.made of gray polyvinylchloride

Ссылки

  1. Heim, C., Binder, E. B. Current research trends in early life stress and depression: Review of human studies on sensitive periods, gene-environment interactions, and epigenetics. Exp. Neurol. 233 (1), 102-111 (2012).
  2. Whiteford, H. A., et al. Global burden of disease attributable to mental and substance use disorders: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 382 (9904), 1575-1586 (2013).
  3. Ferrari, A. J., et al. The Burden Attributable to Mental and Substance Use Disorders as Risk Factors for Suicide: Findings from the Global Burden of Disease Study 2010. PLoS ONE. 9 (4), e91936 (2014).
  4. Flint, J., Kendler, K. S. The genetics of major depression. Neuron. 81 (3), 484-503 (2014).
  5. Nestler, E. J., et al. Neurobiology of Depression. Neuron. 34 (1), 13-25 (2002).
  6. Gold, P. W., Chrousos, G. P. Organization of the stress system and its dysregulation in melancholic and atypical depression: high vs low CRH/NE states. Mol. Psychiatry. 7 (3), 254-275 (2002).
  7. O'Keane, V., Frodl, T., Dinan, T. G. A review of atypical depression in relation to the course of depression and changes in HPA axis organization. Psychoneuroendocrinology. 37 (10), 1589-1599 (2012).
  8. Nestler, E. J., Hyman, S. E. Animal models of neuropsychiatric disorders. Nat. Neurosci. 13 (10), 1161-1169 (2010).
  9. Katz, R. J. Animal models and human depressive disorders. Neurosci. Biobehav. Rev. 5 (2), 231-246 (1981).
  10. Krishnan, V., Nestler, E. J. Animal models of depression: molecular perspectives. Curr. Top. Behav. Neurosci. 7, 121-147 (2011).
  11. Kudryavtseva, N. N., Bakshtanovskaya, I. V., Koryakina, L. A. Social model of depression in mice of C57BL/6J strain. Pharmacol. Biochem. Behav. 38 (2), 315-320 (1991).
  12. Miczek, K. A., Yap, J. J., Covington, H. E. Social stress, therapeutics and drug abuse: preclinical models of escalated and depressed intake. Pharmacol. Ther. 120 (2), 102-128 (2008).
  13. Goto, T., et al. Subchronic and mild social defeat stress accelerates food intake and body weight gain with polydipsia-like features in mice. Behav. Brain Res. 270, 339-348 (2014).
  14. Goto, T., Kubota, Y., Toyoda, A. Plasma and Liver Metabolic Profiles in Mice Subjected to Subchronic and Mild Social Defeat Stress. J. Proteome Res. , (2014).
  15. Iio, W., Matsukawa, N., Tsukahara, T., Kohari, D., Toyoda, A. Effects of chronic social defeat stress on MAP kinase cascade. Neurosci. Lett. 504 (3), 281-284 (2011).
  16. Iio, W., et al. Effects of chronic social defeat stress on peripheral leptin and its hypothalamic actions. BMC Neurosci. 15 (72), (2014).
  17. Iio, W., et al. Anorexic behavior and elevation of hypothalamic malonyl-CoA in socially defeated rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 421 (2), 301-304 (2012).
  18. Crawley, J. N. . What's Wrong With My Mouse?: Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , 978-970 (2007).
  19. Golden, S. A., Covington, H. E., Berton, O., Russo, S. J. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice. Nat. Protoc. 6 (8), 1183-1191 (2011).
  20. Miczek, K. A., Maxson, S. C., Fish, E. W., Faccidomo, S. Aggressive behavioral phenotypes in mice. Behav. Brain Res. 125, 167-181 (2001).
  21. Krishnan, V., et al. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions. Cell. 131 (2), 391-404 (2007).
  22. Chuang, J. C., et al. A beta3-adrenergic-leptin-melanocortin circuit regulates behavioral and metabolic changes induced by chronic stress. Biol. Psychiatry. 67 (11), 1075-1082 (2010).
  23. Warren, B. L., et al. Neurobiological sequelae of witnessing stressful events in adult mice. Biol. Psychiatry. 73 (1), 7-14 (2013).
  24. Savignac, H. M., et al. Increased sensitivity to the effects of chronic social defeat stress in an innately anxious mouse strain. Neuroscience. 192, 524-536 (2011).
  25. Green, J. G., et al. Childhood Adversities and Adult Psychiatric Disorders in the National Comorbidity Survey Replication I: associations with first onset of DSM-IV disorders. Arch. Gen. Psychiatry. 67 (2), 113-123 (2010).
  26. Miniati, M., et al. Clinical characteristics and treatment outcome of depression in patients with and without a history of emotional and physical abuse. J. Psychiatr. Res. 44 (5), 302-309 (2010).
  27. Tao, M., et al. Examining the relationship between lifetime stressful life events and the onset of major depression in Chinese women. J. Affect. Disord. 135 (1-3), 95-99 (2011).
  28. Valente, S., Fisher, D. Recognizing and managing psychogenic polydipsia in mental health. J. Nurse Pract. 6 (7), 546-550 (2010).
  29. Dundas, B., Harris, M., Narasimham, M. Psychogenic Polydipsia Review: Etiology, Differential, and Treatment. Curr. Psychiatry Rep. 9 (3), 236-241 (2007).
  30. Tsumura, K., et al. Downregulation of AQP2 expression in the kidney of polydipsic STR/N mice. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 290 (2), F478-F485 (2006).
  31. Flores, P., et al. Schedule-Induced Polydipsia: Searching for the Endophenotype of Compulsive Behavior. World J. Neurosci. 4, 253-260 (2014).
  32. Cryan, J. F., Dinan, T. G. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and and behaviour. Nat. Rev. Neurosci. 13 (10), 701-712 (2012).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

105

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены