2015年10月22日
本文介绍了一种在雌性青春期小鼠中诱导活动性厌食症(ABA)的实验方案。ABA 是指在可接触跑轮的啮齿类动物中,通过施加食物限制而引发的一种过度活动状态。该现象被用作研究神经性厌食症潜在神经生物学机制的模型。
本实验的总体目标是在青春期雌性小鼠中诱导产生基于活动的厌食症。首先,让小鼠适应跑轮环境,并连续至少三天持续监测其跑轮活动情况。随后,将小鼠置于食物限时获取的饲养方案中,记录其自主跑轮活动的变化。
最终,这种基于活动的厌食症模型能够表明,当动物的食物摄入受到限制时,其行为变化与神经生物学改变相关。我希望这种基于活动的厌食症模型将有助于改善神经性厌食症的治疗,因为它能够识别出介导对神经性厌食症具有抵抗性或易感性的个体间神经化学和神经解剖学上的明确差异。尽管该方法可为神经性厌食症提供深入认识,但它也可应用于其他与焦虑症共病的疾病。
通常情况下,个体之间存在差异,因此该方法可能会遇到困难,因为每只动物基于AIA(活动诱导性厌食)对活动的易感性差异很大。因此,必须密切监测动物的体重变化、进食情况和活动状态,否则动物可能出现严重状况。开始设置时,将计算机和USB集线器放置在动物房内,远离水源和人员走动频繁的区域,同时确保其位于跑轮发射器的有效信号范围内。
同时使用备用电源为计算机和 USB 集线器供电,并通过集线器上的开关进行控制。设置通道编号,使其与所监控的所有跑轮的通道编号相对应。现在启动跑轮管理软件,并确认软件能够识别每个发射器。
每个车轮将在程序窗口中列出,位于“车轮传感器”标题下方。软件会自动为每个车轮分配一个ID编号。
可以在转轮上标记此编号以便识别。如果转轮无法被识别,请更换转轮的电池。接下来,为每只小鼠准备一个笼子,内含垫料、巢材、自由饮水以及一个转轮。
跑轮必须能够自由转动,且不接触笼壁、食盒或笼顶。同时,需确认软件正在实时更新跑轮的转数。为使动物适应环境,应将每只小鼠单独饲养在带有跑轮的笼子中,并在笼内提供约100克干饲料和50克湿饲料。
在软件中,通过选择“开始采集”来启动数据采集和存储。从文件菜单中选择数据将被保存的目录,直至采集停止。
该软件将在每天光照周期的暗期开始前持续记录。称量动物体重,称量湿饲料重量和干饲料重量。如果干饲料容器中的饲料少于50克,则需补充干饲料,并更换湿饲料容器。
如果食物变干或被垫料污染,请在此时手动记录转轮计数。为了在食物限制的第一天备份数字数据,在白天光照周期的中间时段,将笼内所有湿性和干性食物移除。随后在黑暗时段开始时,记录动物的体重和转轮计数。
然后将约50克干粮放入料斗中,并在小船形食盒中提供5克湿粮。接着,为每只动物准备一个带有垫料和筑巢材料的新笼子。在食物转移两小时后,将跑轮和几把脏垫料转移到已准备好的笼子中。
将小鼠转移至无食物的新笼子中。在食物获取期结束时,记录 UNE 食物的重量和转轮计数。在实验期间每天重复此过程。
若动物体重在任何时间点降至初始体重的75%以下,应将其移出实验。其他表明过度饥饿、需将动物移出实验的迹象包括蜷缩姿势以及无法在笼内活动。动物触摸时可能感觉冰冷,并且在两小时的食物获取期间无法进食。
经过三天的食物限制后,结束实验。可选择处死动物以采集组织,或让动物恢复。如需在软件中进行进一步的行为学测试,请点击文件菜单下的“结束采集”选项。
数据现已保存在实验开始时所选目录中的 WLS 文件中。在实验开始时,从笼子上取下跑轮,然后取出其电池。恢复期的动物应可自由进食。现在,将数据导出到电子表格中。
在文件菜单中选择导出选项,并在源数据文件选项中选择所需的 WLS 文件。接下来,选择开始和结束的日期与时间,最后选择每个需要导出的轮传感器。在轮传感器列表中,可根据需要对数据进行分析,以研究 b 的影响。
与人类神经性厌食症相似的群体中,雌性青春期小鼠在出生后第36天(P 36)适应跑轮环境。在青春期开始后不久,于出生后第40天(P 40)开始进行食物剥夺,其体重迅速下降;对照动物则未配备跑轮,也无食物限制。食物限制开始后,饥饿小鼠表现出过度奔跑行为。
对转轮活动的详细分析显示了昼夜节律模式。令人好奇的是,即使在可以获取食物的情况下,饥饿的动物仍选择使用跑轮。开始食物限制后,一些动物在喂食前的时间段内活动量增加,这种现象可称为食物预期性活动。若操作得当,建立一个用于基于活动场景研究的实验组可在数小时内完成。
在进行该操作过程中,重要的是要记住每天至少手动记录一次转轮计数。电源线意外中断或电池耗尽都可能导致计算机生成的转轮计数在执行该操作后中断。还可以采用其他方法,如免疫细胞化学、电生理学和行为学检测,以回答更多问题,例如基于活动的厌食诱导如何影响脑解剖结构、生物物理特性及行为。
本文介绍了一种在雌性青春期小鼠中诱导活动性厌食症(ABA)的实验方案,该模型用于研究神经性厌食症的神经生物学机制。该方案包括食物限制以及对跑轮活动的监测,以观察行为学变化。
基于活动的厌食症(activity-based anorexia, ABA)啮齿类动物模型为解析神经性厌食症的神经生物学机制提供了一个具有转化相关性的系统。神经性厌食症是一种死亡率高且治疗选择有限的疾病。通过可控地调节食物获取和活动量,该模型有助于在行为神经科学与精神疾病交叉领域开展机制性风险降低和靶点验证。其定量输出结果及个体差异性可为早期神经精神类药物研发中的预测可信度评估和项目优先级筛选提供依据。
ABA 模型可融入从早期机制研究到临床前候选物评估的神经精神疾病发现连续过程。