Name: social isolation model: a noninvasive rodent model of stress and anxiety
Uploaded: 2022-11-11T14:20:00
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この研究は、国立衛生研究所の助成金AA17991(J.L.)、ケアフリーバイオテクノロジー財団(J.L.)、南カリフォルニア大学(USC)、USC大学院旅行/研究賞(S.W.)によって資金提供されました。サウジアラビア文化ミッション奨学金(AAOへ)、および陸軍医療専門職奨学金プログラム(ASSへ)。

すべての動物実験は、南カリフォルニア大学(USC)の施設内動物管理および使用委員会(IACUC)によって承認されたプロトコルに従って実施され、すべての方法は関連するガイドライン、規制、および推奨事項に従って実施されます。
1.動物
<ol><li>研究のために適切な動物管理委員会から承認を得てください。</li>
	<li>ビバリウムを暗光12時間サイクルに設定し、?...

<ol>
	<li>Craske, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiety+disorders.">Anxiety disorders.</a> Nature Reviews Disease Primers. 3 (1), 17024 (2017).</li><li>Kasper, S., den Boer, J., Ad Sitsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Depression and Anxiety: A Biological Approach. , (2003).</li><li>Konnopka, A., K&#246;nig, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Economic+burden+of+anxiety+disorders:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Economic burden of anxiety disorders: a systematic review and meta-analysis.</a> Pharmacoeconomics. 38 (1), 25-37 (2020).</li><li>Batterham, P. 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S., Lumertz, F. S., Orso, R., Viola, T. W., de Almeida, R. M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+social+isolation+on+the+oxytocinergic+system:+A+systematic+review+and+meta-analysis+of+rodent+data.">Impact of social isolation on the oxytocinergic system: A systematic review and meta-analysis of rodent data.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews. 134, 104549 (2022).</li><li>Mumtaz, F., Khan, M. I., Zubair, M., Dehpour, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+and+consequences+of+social+isolation+stress+in+animal+model-A+comprehensive+review.">Neurobiology and consequences of social isolation stress in animal model-A comprehensive review.</a> Biomedicine &amp; Pharmacotherapy. 105, 1205-1222 (2018).</li><li>Ranade, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comforting+in+mice.">Comforting in mice.</a> Nature Neuroscience. 24 (12), 1640 (2021).</li><li>Al Omran, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+isolation+induces+neuroinflammation+and+microglia+overactivation,+while+dihydromyricetin+prevents+and+improves+them.">Social isolation induces neuroinflammation and microglia overactivation, while dihydromyricetin prevents and improves them.</a> Journal of Neuroinflammation. 19 (1), 2 (2022).</li><li>Watanabe, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dihydromyricetin+improves+social+isolation-induced+cognitive+impairments+and+astrocytic+changes+in+mice.">Dihydromyricetin improves social isolation-induced cognitive impairments and astrocytic changes in mice.</a> Scientific Reports. 12 (1), 5899 (2022).</li><li>Silva, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+hippocampal+GABAergic+neurotransmission+and+gephyrin+levels+by+dihydromyricetin+improves+anxiety.">Modulation of hippocampal GABAergic neurotransmission and gephyrin levels by dihydromyricetin improves anxiety.</a> Frontiers in Pharmacology. 11, 1008 (2020).</li><li>Porter, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+and+characteristics+of+anxiety+among+patients+with+Alzheimer's+disease+and+related+dementias.">Frequency and characteristics of anxiety among patients with Alzheimer's disease and related dementias.</a> Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neuroscience. 15 (2), 180-186 (2003).</li><li>Hossain, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+anxiety+and+depression+in+South+Asia+during+COVID-19:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Prevalence of anxiety and depression in South Asia during COVID-19: A systematic review and meta-analysis.</a> Heliyon. 7 (4), 06677 (2021).</li><li>. NHGRI. 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G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+isolation+induces+hyperactivity+and+exploration+in+aged+female+mice.">Social isolation induces hyperactivity and exploration in aged female mice.</a> PLoS One. 16 (2), 0245355 (2021).</li></ol>

プロトコルの重要なステップには、社会的隔離ケージの適切なセットアップ(すなわち、不透明なバッグの包装と寝具の量の削減)、隔離期間中のマウスの取り扱いと妨害の最小化、 およびマウスが薬物を含む寒天を完全に入手して消費することを確認することが含まれます。ビバリウムまたはハウジングの状態を一定の温度と湿度に維持し、外部干渉を最小限に抑えることが重要です?...

不安障害は、米国(US)で最大の精神疾患のクラスと負担を表しており、関連する年間コストは420億米ドルを超えています1,2,3。近年、不安とストレスにより、自殺と自殺念慮の有病率が16%以上上昇しています4。慢性疾患の患者は、精神的苦痛または認知機能の低下の意図しない二次的影響に対して特に脆弱です5。不安神経症の現在の治療法には、心理療法、薬物療法、または両方の6つの組み合わせが含まれます。しかし、この危機にもかかわらず、患者の50%未満が完全寛解を達成します6,7。ベンゾジアゼピン(BZ)や選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)などの抗不安薬には重大な欠点があるか、即時の効果がほとんどまたはまったくありません8。さらに、開発中の新規抗不安薬は比較的不足しており、医薬品開発の費用と時間のかかるプロセスによって課題があります9,10。
医薬品開発プロセスにおける重要なステップは、病理学的変化を研究し、薬物の安全性と有効性をテストするためのマウスなどの動物モデルの確立と利用です11。不安動物モデルを確立するための現在のアプローチには、1)セロトニン受容体(5-HT1A)またはγ-アミノ酪酸A受容体(GABAAR)αサブユニット12をノックアウトするなどの遺伝子操作が含まれます。2)コルチコステロンやリポ多糖(LPS)などの不安誘発剤を慢性投与する13,14;または3)社会的敗北や母親の分離を含む環境ストレスの管理15。しかし、これらの方法は、日常生活を通じて誘発される不安を現実的に反映していない可能性があるため、根本的なメカニズムの調査や新薬のテストには適していない可能性があります。
人間のように、マウスとラットは非常に社会的な生き物です16,17,18。社会的接触と社会的相互作用は、最適な脳の健康に不可欠であり、飼育期間中の適切な神経発達にとって重要です19。したがって、飼育期間中の母体分離または社会的孤立は、より多くの不安、抑うつ、および神経伝達の変化を示すマウスをもたらす20。さらに、社会的グルーミングまたはアログルーミングは、同居するマウスおよびラットの間で結合または慰め行動の一般的な形態である21。したがって、社会化はげっ歯類の生活の不可欠な部分であり、孤立は彼らの健康に悪影響を及ぼします。
これに関連して、本プロトコルは、現代生活における社会的孤立の意図的または非意図的なパターンを模倣するための新しい不安モデルを記述する。この社会的隔離(SI)モデルは、知覚される注意散漫と侵襲性を最小限に抑え、成体の野生型C57BL / 6マウスとSprague-Dawley(SD)ラットを利用します。 ここで提示されたプロトコルは、社会的孤立の結果として不安様行動、攻撃性、認知機能の低下、および神経炎症の増加を示した、公開された証拠に基づく不安マウスモデルに焦点を当てています22,23,24。不安様行動は高架プラス迷路(EPM)およびオープンフィールド(OF)テストによって確認され、認知機能は新規物体認識(NOR)および新規コンテキスト認識(NCR)テストによって測定されます。このモデルは、不安および関連する障害の調査に役立ちますが、軽度認知障害の自然な進行と発達、およびストレスによる代謝変化を研究するために適応または変更することもできます。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Black Plastic Bags</td>
			<td>Office Depot</td>
			<td>791932</td>
			<td>24&#34; x 32&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elevated Plus Maze</td>
			<td>SD Instruments</td>
			<td>NA</td>
			<td>Black color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open Field enclosure</td>
			<td>SD Instruments</td>
			<td>NA</td>
			<td>White color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Select Agar</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>30391-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square cotton for nesting (nestlet)</td>
			<td>Ancare Corporation</td>
			<td>NC9365966</td>
			<td>Divide a 2&#34; square piece into 4 pieces to create a 1&#34; square piece for isolation group</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S1888-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weigh boat</td>
			<td>SIgma</td>
			<td>HS1420A</td>
			<td>Small, square white polystyrene</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

social isolation model: a noninvasive rodent model of stress and anxiety

不安障害は、米国(US)の障害の主な原因の1つです。現在の治療法は必ずしも効果的ではなく、患者の50%未満が完全寛解を達成しています。新しい抗不安薬を開発する上で重要なステップは、マウスなどの動物モデルを開発および利用して、病理学的変化を研究し、薬物標的、有効性、および安全性をテストすることです。現在のアプローチには、遺伝子操作、不安誘発分子の慢性投与、または環境ストレスの管理が含まれます。しかし、これらの方法は、日常生活を通じて誘発された不安を現実的に反映していない可能性があります。このプロトコルは、現代生活における社会的孤立の意図的または意図的でないパターンを模倣する新しい不安モデルを記述します。社会的孤立誘発性不安モデルは、知覚される注意散漫と侵襲性を最小限に抑え、野生型C57BL / 6マウスを利用します。このプロトコルでは、6〜8週齢のマウス(オスとメス)を不透明なケージに単独で収容し、隣接するマウスなどの外部環境を4週間視覚的に遮断します。環境濃縮物(おもちゃなど)は提供されず、寝具材料は50%削減され、薬物の治療は寒天形態として投与され、マウスの曝露/取り扱いは最小限に抑えられます。このプロトコルを使用して生成された社会的に孤立したマウスは、より大きな不安様行動、攻撃性、および認知機能の低下を示します。

すべての代表的な結果と数値は、最近の出版物22,23から修正されました。不安と探索的行動に対する社会的孤立の影響を評価するために、EPMおよびOFテストは、4週間の社会的隔離期間の終了日から24時間後に実行されました。社会的に孤立したマウスは、対照群(2.31 ± 0.27分)と比較して開放群での滞在時間(1.28 ± 0.17分)が有意に短く、対照群(2.24 ± 0.3...

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Social Isolation Model: A Noninvasive Rodent Model of Stress and Anxiety

ここで紹介するのは、野生型C56BL / 6Jマウスを利用して、最小限の取り扱いと侵襲的な手順なしでストレスや不安のような行動を誘発する社会的孤立(SI)誘発不安マウスモデルです。このモデルは、社会的孤立の現代の生活パターンを反映しており、不安や関連する障害を研究するのに理想的です。

社会的孤立モデル:ストレスと不安の非侵襲的げっ歯類モデル

Anxiety disorders are one of the leading causes of disability in the United States (US). Current treatments are not always effective and less than 50% of ...

このモデルは、人間の社会的で孤立した生活を模倣しており、不安や軽度の認知障害のモデルを作成するための非侵襲的で簡単な方法です。この技術は、適切な住居条件と治療オーガーのみを必要とし、注射や遺伝子操作などの面倒なプロセスを必要としません。動物の社会的隔離のために、75インチの正方形の床面積を持つ標準的なマウスケージを取ります。ネスティングのために、寝具の半分の量と1インチ四方の綿を追加します。ケージの壁の外側を不透明な黒いビニール袋で包み、内側からバッグのセグメントにアクセスできないようにします。テープを使用してバッグを固定し、動物の外部環境や周囲が見えないようにします。ケージの上部と下部は、マウスがそれらを通して隣接する動物を見ることができない限り、包装されていないままにしておきます。コントロールマウスを通常のケージング条件下で2〜3匹のグループに分けて、不透明なバッグを包むことなく、寝具の全量、2インチ四方の綿、または入れ子用の同等のものを備えた標準的なマウスケージに入れます。グループ収容マウスが競合することなく互換性があることを確認します。そうでない場合は、分析から攻撃者を除外します。重大な損傷がない限り、同じビニール袋を新しいケージに再包装して、暗いサイクル中に週に一度だけケージを交換してください。対照マウスの場合、暗サイクル中に週に2回以上ケージを交換します。最適な結果を観察するために、マウスを少なくとも4週間分離し続けます。処理の準備は、脱イオン水に3%寒天を加え、加熱プレートまたは電子レンジを使用して摂氏約90度で溶解します。泡立つ溶液がこぼれたり沸騰したりするのを防ぎます。それが均質になるまで溶液を渦巻きます。溶液がまだ温かいうちに、5%スクロースを加えます。均質な溶液を型に流し込む前に、均質な溶液を旋回させます。室温または摂氏4度で冷まして固化させます。光に敏感な処理の場合は、金型を光から保護してください。固まったら、寒天を0.5×0.5×0.5センチメートルの立方体に切り、投与するまで摂氏4度で保存します。計画されたタイミングと頻度で治療をできるだけ少なくして投与します。.マウスに触れることなく、明るい暗闇のサイクルの暗い段階で、50ミリリットルのクロニクルチューブのキャップなどの小さなウェイボートまたは同等のものに1つの立方体を静かに慎重に置きます。マウスが寒天を消費できるようにします。寒天の完全消費を確認後、ケージからウェイボートを慎重に取り外し、必要に応じて繰り返します。社会的に孤立したマウスは、対照群と比較して、開いた腕で過ごす時間が大幅に少なく、閉じた腕で過ごす時間が大幅に長くなります。オープンフィールドテストでは、社会的に孤立したマウスは、移動距離が短く、飼育が少なく、隅で過ごす時間が長くなりました。同様に、彼らは対照よりも中央領域で過ごす時間が短く、不安様行動の増強を示しています。社会的に孤立したマウスはまた、対照と比較して減少した新規物体および新規コンテキスト認識を示し、認知障害を示唆している。この技術により、障害の結果だけでなく、不安や認知障害の発症を研究することができます。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

DiOLISTIC Labeling of Neurons from Rodent and Non-human Primate Brain Slices

げっ歯類からの神経細胞とヒト以外の霊長類の脳スライスのDiOLISTIC標識

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デフォルトモードのネットワークを検査する経頭蓋磁気刺激とfMRIを組み合わせ

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TMS：脆弱X症候群と自閉症の可塑性のMechasnismを探検するシータバーストプロトコルを使用する

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State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

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Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

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Hyponeophagia: A Measure of Anxiety in the Mouse

Hyponeophagia：マウス​​の​​不安の測定

Before the present day, when fast-acting and potent rodenticides such as alpha-chloralose were not yet in use, the work of pest controllers was often ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

解剖大脳皮質植で使用するための齧歯類の胚から脳脊髄液の分離

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

低コストかつオープンソースのリソースの使用げっ歯類モデルにおける高密度脳波取得

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Isolation and Culture of Rodent Microglia to Promote a Dynamic Ramified Morphology in Serum-free Medium

動的なを促進するために齧歯動物のミクログリアの分離と培養分岐無血清培地の形態

Microglia represent 5 - 10% of all central nervous system (CNS) cells and are increasingly drawing attention due to their contributions during ...

Inducement and Evaluation of a Murine Model of Experimental Myopia

誘因とマウス実験近視モデルの評価

Murine model of myopia can be a powerful tool for myopia research because of the comparatively easy genetic manipulation. One way to induce myopia in ...