Tahrik Depresif Belirtiler, Davranış Değişiklikleri ve Kemirgenler Negatif Sağlık Kazanımları için Öngörülemeyen Kronik Hafif Stres Protokolü

Özet

The unpredictable chronic mild stress (UCMS) protocol is a validated method for studying behavioral and physiological changes associated with chronic stress and depressive symptoms. Eight weeks of imposition of the UCMS protocol induces behavioral changes and poor health outcomes in rodents of either gender.

Özet

Kronik, çözülmemiş stres klinik depresyon gelişimi için önemli bir risk faktörüdür. Stres ile indüklenen depresyon birçok klinik öncesi modellerde rapor edilmiş olmasına rağmen, beklenmedik kronik hafif stres (UCMS) protokolü, anhedoni, değiştirilmiş bakım davranışı olarak yaygın klinik depresyon ilişkili davranış semptomları, indüklemek için kurulmuş bir translasyon-ilgili bir model, ve öğrenilmiş çaresizlik kemirgenlerde. UCMS protokol aynı zamanda fizyolojik (e .g., Hiperkortisolemi, hipertansiyon) ve nörolojik indükler klinik depresyon ile ilişkili değişiklikleri (örneğin, anhedoni, çaresizlik öğrendim). Önemlisi, UCMS kaynaklı depresif belirtiler kronik yoluyla ortadan kaldırılabileceğini, ancak ortak SSRI, akut tedavi değil. Bunun gibi, UCMS protokol akut stres protokolleri veya daha ekstrem stresörlerle kullanan protokoller üzerinde birçok avantaj sunuyor. Bizim protokol 7 ayrı stre randomize, günlük maruz kalmaları kapsarssors: Nemli yatak, yatak çıkarılması, kafes tilt, aydınlık / karanlık döngüsü değiştirilmesi, sosyal stresler, sığ su banyosu ve yırtıcı / kokuyor geliyor. 8 hafta boyunca 3-4 saat bu günlük hafif stres için kemirgenler tabi, biz önemli davranış değişiklikleri ve kardiyovasküler sisteme kötü sağlık sonuçlarını hem göstermektedir. Bu yaklaşım, aynı zamanda, yeni bir potansiyel terapötik maddeler ya da müdahale stratejileri test edilmesi için, kronik stres ile indüklenen depresyon ile ilişkili nörolojik, davranışsal ve fizyolojik değişikliklerin derinlemesine sorgulama için izin verir.

Giriş

Depresif ruh hastalığı şu anda dünya çapında sakatlık ve hastalık yükünün önde gelen nedeni olarak kabul edilmektedir karmaşık nörolojik bir hastalıktır. NIMH Amerikalıların yaklaşık% 12'si erkek ¹ karşı etkilenen iki kat fazla kadın ile, klinik depresyon muzdarip olduğunu bildiriyor. Yalnızca ABD'de, depresyon dolar doğrudan sağlık giderlerini milyarlarca hesapları ve (kazanç indirdi ve verimlilik kaybetti) dolaylı maliyetler tahmini 193.000.000.000 $ daha ^2. Depresyon belirtileri anhedoni, ağırlık ve uyku döngüsü değişiklikler, fiziksel aktivite ve kişisel hijyen, umutsuzluk ya da suçluluk ve / veya ölüm ya da intihar düşünceleri yinelenen duygularını azalmış bulunmaktadır. Son on yılda, epidemiyolojik ve klinik çalışmalar depresyon kardiyovasküler hastalık (CVD) morbidite ve mortalite ³ için bağımsız bir risk faktörüdür ve bir gibi kardiyovasküler patolojilerin daha şiddetli prognoz belirleyici olduğunu göstermiştirAteroskleroz, bağımsız olarak belirgin CVD ⁴ önceden Tarihin hipertansiyon, miyokardiyal enfarktüs ve koroner arter hastalığı,. Giderek yaygınlaşması ve depresyon olumsuz halk sağlığı etkisine rağmen, bu hastalığın nedenleri ve ilgili patofizyoloji tam olarak anlaşılamamıştır ve çeşitli faktörler nedeniyle (örneğin, genetik, biyolojik ve çevresel bileşenler) için hastalığın heterojen klinik tanı zor yaptı tanımlar.

Kanıt çözülemez psikolojik stres, depresif hastalıklara geliştirmek için önemli bir faktör olduğunu ve aynı zamanda kısmen bozulması ve ^5,6 eksen (HPA) hipotalamus-hipofiz-adrenal bozulması için güçlü bir patojenik faktör bağlama depresyon ve CVD, olabileceğini gösterir. HPA ekseninin Disfonksiyon dahil depresyonda gözlenen davranışsal ve fizyolojik değişiklikler ve birkaç KVH risk faktörlerinin gelişimi ile bağlantılı olmuştur büyük bir mekanizma olduğunudislipidemi, obezite ve diyabet ^7. Depresyonun Çoklu preklinik modeller klinik depresyon değişmiş HPA ekseninin aktivite karakteristik mekanizmasını çoğaltmak için girişimde geliştirilmiştir; Bu tür modellerin hayvanlarda kronik ve akut stres ile ilişkili davranışsal, nörolojik ve fizyolojik değişiklikler araştırmak için valide araç sağlar. Hastalığın bir hayvan modelinin geçerliliği modeli tasarımı ve anatomik, nörofizyolojik özetlemek kabiliyetini ve insan hastalığında görülen davranışsal özellikleri etiyolojisinde ve ilerlemesinde alaka dayanmaktadır. Buna ek olarak, (örneğin, SSRI gibi) tedavi için klinik öncesi tepkiler klinik ortamlarda gözlenenlere benzer sonuçlar vermesi gerekir.

Stres kaynaklı depresyon çeşitli hayvan modelleri şu anda böyle öğrenilmiş çaresizlik, erken yaşam stresi ve sosyal yenilgi stres gibi araştırma kullanılmaktadır. Ancak, bu modellerin her biri doğal dezavantajları vardıronların translasyon etkinliğini ⁸ azaltır. Son on yıl içinde, Öngörülemeyen Kronik Hafif Stres (UCMS) protokolü kemirgenler ⁹ depresyonun patofizyolojisi çalışmak için en translasyonel-ilgili modellerinden biri olarak ortaya çıkmıştır. Bu model stres kronik maruziyet stres tepkisi sistemlerini bozan ve sonuçta depresif bozuklukların gelişimine yol açar temel kavramına dayanmaktadır. UCMS protokolü esnasında, hayvanlar günlük olarak hafif bir çevresel ve sosyal stres randomize bir dizi maruz kalmaktadır. İnsan durumlara bu modelin alaka artırır bir önemli faktör öngörülemezliğine ve stres kontrolsüzlüğü yüksek derecede, hem de onlar tanıtıldı hangi zamanında yatıyor. Ayrıca, UCMS protokolü yerine hayatın erken veya agresif fiziksel uyaranlara güvenmek, sadece hafif stresörler kullanır. UCMS maruz kalma bir süre içinde, depresif davranışlar geliştirmek ve Clin karşılaştırılabilirical belirtileri, ödüller (anhedoni), fiziksel aktivite ve araştırmacı davranışı (çaresizlik ve umutsuzluk), mont devletin bozulma ve değişmiş cinsel aktivite ¹⁰ değişikliklere yanıt azalmış dahil. Hemen hemen tüm depresyon belirtileri kanıtlanabilir bu modeli kullanarak rapor edilmiştir ve çalışmalar bu davranışlar stres kesilmesini takiben birkaç hafta devam ortaya koymuştur. , Insanlarda görülen Bu ajanların klinik işlem ve değişken etkinliğini yansıtır terapötik iyileştirme benzer nörolojik etkileri gösteren ek olarak, bu UCMS kaynaklı depresyon davranışı kademeli kronik tarafından saygı edilebilir, fakat özellikle antidepresanlarla akut değil, tedavi ^{11,14- 18.} Burada, biz UCMS protokolünün ayrıntılı bir açıklama raporu ve farelerde tipik davranış ve damar sonuçlarını açıklar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

Aşağıda açıklanan tüm prosedürler gözden geçirilecek ve Batı Virginia Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır.

Hayvan Modeli 1. Seçim

Not: UCMS modelinde en sık kullanılan türler Sprague Dawley ve Wistar sıçanları ve BALB / cJ fare bulunmaktadır; Diğer fare modelleri sınırlı etkinlik göstermiştir (DBA / 2, C57BL / 6). Türler arasında büyük farklılıklar ve çalışma ^11,14,15 sonuçlarını etkileyen kritik faktörler olduğu gösterilmiştir çevresel stres genetik arka plan ve duyarlılık Ancak, dikkatli bir göz, özellikle fare ya da seçim sıçan suşu ^{verilmelidir, 19.}

1. Uygun yaş hayvanları kullanın, bu protokol lea de alır gibi (istenen son nokta 17 haftalık sıçan değerlendirilmesi gereken ise, örneğin, daha sonra sıçanlar yaş ~ 9 haftalık UCMS protokol başlamalı)st 7-9 hafta tamamen depresif belirtiler ikna etmek.
2. Gıda ve (Aksi belirli Protokolün gerektirdiği sürece) standart yiyeceği mevcut ad libitum ile IACUC onaylı kafesleri ve tesislerin içinde UCMS geçiren Tek-ev hayvanları.
3. Kontroller olası bilinmeyen çevresel stres etkilerini azaltmak için en az aktivite ile sessiz bir odada muhafaza sağlamak için özel bir özen gösterin.

2. Öngörülemeyen Kronik Hafif Stres Protokolü

NOT: UCMS geçiren hayvanlar UCMS manipülasyonlar için kullanılan bir temiz oda (> haftada 5 gün) günlük taşınmaktadır. Hayvanlar 1 veya her gün aşağıda listelenen streslerinin 2 maruz kalmaktadır. Stres randomize programa gerçekleştirilir ve her bir stres (Tablo 1 e bakınız) 3-4 saatlik bir minimum süre ile tatbik edilir.

1. 10-20 oz dökerek yatak nemlendirin. Her bir standart kafes içine temiz su. Buna göre boyutuna su miktarını ayarlamaTam yatak nemlendirin değil amacıyla kafes su havuzu neden. 3-4 saat boyunca nemli kafeste hayvan yaşamaktadır.
2. Hayvanlar boş kafes (sığ hamamı, kafes tilt) gerektiren başka bir stres içine geçiş veya taze yatak ile temiz bir kafes yerleştirilir sonra 3-4 saat, her kafesten yatak çıkarın.
3. 3-4 saat (yatak) olmadan yaklaşık 45 ° 'ye Tilt kafesleri. Kafesler, hayvan kafes etrafında hareket ederken yerinde kalır sağlam bir nesne ile yatırılabilir.
4. 8 saat süren 30 dakika sürelerinin süksesyon halinde normal 12 saat / 12 saat ışık / karanlık döngüleri değiştirin. Sonra, normal döngüsü hayvanların dönün.
5. 3 st için kaldırılmış bir komşu hayvanın kafes edilene evde kafes her hayvan aktarın.
6. Her bir kafesten tüm yatak çıkarın ve yaklaşık 4 saat boyunca sıçanlar için ~ fareler ya da ~ için bir derinliğe 0,5 inç 0,25 inç su ilave edilir. Hipotermiye en aza indirmek için oda sıcaklığında daha sıcak su (~ 30 ° C) kullanarakia potansiyeli. Temiz kafeslerine yerleştirmeden önce suya maruz sonuca yumuşak bir havlu ile kısaca kuru hayvanlar.
7. Avcı hayvanların Açığa kokuyor / 3-4 saat kafesin içine bir doğal yırtıcı türlerin kürk ya da idrar (10-20 ml) rasgele dağılmış örnek püskülleri ekleyerek geliyor. Seçenek olarak ise, hırıltı ya da 3 saat süre ile kafes yakın doğal yırtıcı türden yırtıcı sesler görüntülemektedir.
8. Her günlük stres dönemi sonunda, temiz kafeslerine tüm hayvanları koyun ve konut tesisine iade.

3. Hayvan İzleme / Bakım Skorlar

1. Veteriner tedavi gerekebilir yara veya yaralar gelişmesi için her gün, her hayvan kontrol edin. Veterinerin rızasına UCMS protokolü devam edebilir hafif yaralanmaları gelişebilir Hayvanlar.
   1. Ceket tımar değerlendirilmesinde eğitim iki araştırmacı, her hayvan incelemek ve 0-1 bir ölçekte bir haftalık kat puan atayın. Bu skor caydırmak olduğunuBireysel puanlar atayarak mayınlı (0- temiz 1-kirli) 8 vücut gelişen bölgeler baş, boyun, sırt ceket, ventral ceket, kuyruk, ön ayakları, arka bacaklarda ve genital bölgede her birine. Aynı araştırmacılar ceket puanları atama tutarlılığı korumak için UCMS protokol boyunca bu görevi gerçekleştirmek için vardır.
   2. (Yani,>% 15), vücut ağırlığında keskin bir azalma tecrübe bir hayvan veteriner hekim rapor edilmelidir ve protokol kaldırılmalıdır.

4. Davranış Testi ve Sonuç Ölçümleri

Not: Değerlendirme birkaç yöntem kemirgenlerde UCMS protokolünden davranış değişiklikleri ölçmek için kullanılabilir.

1. Toplu Coat Bakım Skor.
   1. Yukarıda tarif edildiği gibi, haftalık kaplama bakım mı her bir hayvan için tayin edilir.
2. Sakroz Sıçrama Testi:
   1. Yatak önlemek için bir pamuklu ped ya da havlu ile kaplı temiz bir kafeste hayvan yerleştirinonun kat yapışmasını. Her bir hayvanın baş ve sırt katının üzerine,% 10 sukroz çözeltisi püskürtünüz ve 5 dakika boyunca, toplam bakım davranışı kaydedin.
   2. (Yalama veya kazıyarak kürk temizliği olarak tanımlanır) aktivitesini Tımar ve frekans (belirli bir vücut parçası bakım kaç kez) gecikme (ilk sprey ve damat başlaması arasındaki boş zaman) ile ölçülür.
3. Sakkaroz Tercih Testi:
   1. % 1 sukroz eriyiği içmeyi hayvanları alıştırarak (w / v) 72 saat test öncesi ve daha sonra iki şişe (çeşitli şişelerde musluk suyu karşı,% 1 sükroz solüsyonu) maruz sağlamaktır. Alışkanlık sonra, 3 saat süre ile sukroz çözeltisi ve musluk suyu ad libitum Erişimi hayvanlar sağlar. 100 × [(sakaroz tüketimi) / (su tüketimi + sakaroz tüketimi)]: 3 saat kayıt sukroz çözeltisi tüketim hacimleri ve musluk suyu ve sakaroz tercih hesaplamak sonra.
4. Kuyruk Süspansiyon Testi (Sadece Fare):
   1. Suyapışkan bant (kuyruk ucundan 2 cm) kullanılarak sabit bir çubuk (zeminden 20 cm) mesafede kuyruk fareler geçirirler. 5 dakika boyunca Tutanak hareketsizlik süresi. Onlar pasif ve tamamen hareketsiz asmak sadece Fareler hareketsiz olarak kabul edilir.
5. Zorla Swim Testi:
   1. Bir kap içinde yer hayvanlar (fareler için ~ 15-20 cm çaplı; ~ sıçanlar için 55-60 cm çapında) 26 ± 0,5 ° C'lik bir sıcaklıkta ile su doldurulmuştur. Hareketlilik ilk nöbeti ve 5 dakikalık test süresi boyunca hareketsiz harcanan zaman gecikme kaydedin. Testin sonunda, kuruyana kadar emici bir kağıt havlu ile örtülerek, normal yatak ile bir ısıtma yastığı (30-35 ° C) bir tutma kafes ıslak hayvan.
6. Yükselmiş Artı Labirent:
   1. Her hayvan 5 dakika özgürce labirent keşfetmek için izin verin. Her koluna Tutanak toplam girdileri ve toplam süre önsel kriterlerine ²⁰ göre, her kolda geçirdi.
7. Lokomotiflertor Aktivite:
   1. Genel hareketin, ince hareketler, yetiştirme hareketleri ve hareketsizlik, hem akut (30 dakika) ve / veya kronik (12 saat) süreler olarak tanımlanan Tutanak aktivite düzeyi. Bir gözlemci ya da post-hoc oynatırken ve kamera görüntüleri analiz ederek gerçek zamanlı olarak (tutarlılık sağlanmalıdır rağmen) bireysel ortama bağlı olarak, ev kafes ya da bir roman ortamını kullanarak yapın.

UCMS Protokolün 5. Genişleme / Varyasyon

1. (Erken başlatılan ise) UCMS kaynaklı sonuçların gelişmesini künt ya da (geç başlatılan ise) kurulan UCMS kaynaklı sonuçların şiddetini tersine çevirmek için yeteneklerini incelemek için uygun tedavi ajanları veya zorlukları yönetin. Bu, bireysel laboratuvar veya protokole ¹¹ bağlıdır.

6. Nihai Sonuç Değerlendirmeleri

1. UCMS protokolleri ve davranış testi sona ermesi ile, daha sonra exper hayvanların kullanılmasıBelirli hipotezler, amaçları ya da bireysel laboratuvar hedeflerini ele alan bir şekilde iments.
   Not: Örnek olarak, bu kronik stres, kardiyovasküler, iltihaplı ya da endokrin tepkileri içerebilir. Seçenek olarak ise, bir terapötik müdahaleler etkinliğini ve mekanik temellerini değerlendirmek için bu noktada dahil edilebilir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

UCMS prosedür takip bir hafta zamanlama bir örneği, Tablo 1. Her hafta gösterilmiştir, stres alkış önlemek ve her gün stres meydan öngörülemezliğini sağlamak için randomize edilmiştir.

Davranışlar gibi Depresif Ölçüleri

UCMS 8 hafta sonra, onların olmayan vurguladı kontrol suşları göre kronik stres kemirgenlerde hem davranışsal ve fizyolojik sonuçlarının önemli değişiklikler vardı. UCMS aşağıdaki belirtilerde...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Extensive clinical and epidemiological evidence has indicated that chronic stress is one of the most potent precipitating factors for depression. Repeated exposure to stressors may potentiate individual vulnerability to depression and other neuropsychiatric disorders as a consequence of the psychological and physical demands within the body that accumulate over time. The use of validated preclinical animal models offers a valuable translational tool for studying depression and comorbid diseases. Firstly, an ideal animal ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Temporary animal cages with lids			Provided by your animal care facility
Rodent bedding			Provided by your animal care facility
Predator fur or urine			Provided by your animal care facility
Rodent cage drinking bottles			Provided by your animal care facility
1,000 ml graduated cylinder	variable	variable	This is optional.  Any container from which a known quantiity of water can be poured will be appropriate
Wooden blocks cut from 2x4	variable	variable	8 inch sections are cut to facilitate cage tilt procedures
Soft paper towels			Provided by your institution
Small spray bottle	Walmart		100-200 ml volume is sufficient, used for sucrose splash test
Medium (mice) or large (rats) plastic tubs for swim testing	Walmart	variable	Should be of sufficient depth that the animals cannot touch bottom (e.g., 2 feet)