2015年12月2日
不可预测的慢性轻度应激(UCMS)方案是一种经过验证的研究慢性应激及相关抑郁症状所导致的行为和生理变化的方法。实施八周UCMS方案可诱导任一性别的啮齿类动物出现行为改变及不良健康后果。
以下实验的总体目标是使啮齿类动物品系暴露于一系列随机确定的慢性不可预知应激源中,使其无法有效适应,从而逐渐出现抑郁症状。该目标通过每天对动物施加一种预先设定的、可能引起应激但不会对其造成损伤或伤害的刺激来实现。动物每周接受应激刺激五至六天,持续八周。在规律的时间点,通过评估编码状态以及动物对施加刺激的反应(例如蔗糖偏好测试)来监测其抑郁症状的发展情况。
结果表明,在动物所处环境中施加长期、随机且无法缓解的应激因素,会阻碍动物适应能力的发展,并在数周内引发抑郁样症状。该方法有助于解答慢性疾病研究领域中的关键问题,例如慢性抑郁症状如何导致其他组织或器官系统的不良健康后果。当我们了解到在临床人群中,晚期心血管疾病与疾病风险之间存在显著的共病关系,同时伴有严重的抑郁症表现时,我们首次提出了采用该方法的想法。
本实验操作将由本实验室的博士研究生 Steven Brooks 先生和 Kayla Brannon 女士进行示范。为产生轻度应激,需将小鼠单独饲养在笼中,并每天对小鼠施加一种或两种应激源,每种应激源持续至少三至四小时。应激源的使用应遵循随机化安排。对于潮湿垫料应激源,将 10 至 20 盎司的清洁水倒入标准鼠笼中,使垫料湿润。
将小鼠置于潮湿的笼子中 3 到 4 小时。移除笼内垫料,持续 3 到 4 小时,之后将小鼠转移至另一个需要空笼的应激环境,或将其放入带有新鲜垫料的清洁笼子中。使用稳固物体将无垫料的笼子倾斜至约 45 度,持续 3 到 4 小时,确保物体在小鼠于笼内活动时保持原位。对于此应激因素,将正常的 12 小时光照、12 小时黑暗循环改为连续的 30 分钟交替周期,总持续时间为 8 小时。
将小鼠从其原笼转移到已移走邻近小鼠并用于三小时应激期的笼子中。移除笼内垫料,加入清水至水深约0.25英寸,将小鼠置于其中约四小时。水刺激结束后,用软毛巾短暂擦干小鼠。
通过在笼子中随机放置毛簇或加入10至20毫升天然捕食者物种的尿液,使小鼠暴露于捕食者的气味或声音,持续三到四小时。或者,在每日应激期结束时,在笼子附近播放来自天然捕食者物种的咆哮声或捕食性声音,持续三小时。每天将小鼠转移至清洁的笼子,并送回饲养设施。
每周检查每只动物是否出现需要兽医治疗的伤口或溃疡,并安排两名经过评估理毛行为代码培训的研究人员进行检查。对每只动物进行检查,并根据零到一的等级评定每周的理毛代码评分。通过为八个身体区域中的每一个区域分配个体评分(0 分表示清洁,1 分表示脏污),将各区域评分相加,得出每个个体的总评分。
头部、颈部、背部被毛、腹部被毛、尾部、四肢、后肢以及生殖区域。将动物放置于一个铺有棉垫或毛巾的清洁笼子中,以防止垫料粘附在动物被毛上。随后,向每只动物的头部和背部被毛喷洒10%蔗糖溶液,并记录其连续五分钟的理毛行为总时长。
在此期间测量面部理毛行为的潜伏期和频率。潜伏期是指首次喷雾刺激至开始面部理毛之间的时间间隔,频率则应记录为面部理毛发生的次数。经过八周不可预测的慢性轻度应激后,与非应激对照组啮齿类动物相比,慢性应激组在行为学和生理学指标上均出现了显著改变。
小鼠在经历不可预测的慢性轻度应激后,出现了类似抑郁的症状,并表现出毛发梳理评分进行性下降。毛发外观的明显恶化提示梳理活动减少,可能与动机缺乏平行发生。最近的证据表明,雄性和雌性小鼠对不可预测的慢性轻度应激的反应存在显著的定量差异。
具体数据显示,与同龄雄性小鼠接受相同应激方案相比,雌性小鼠会表现出更为严重的行为反应。在完成该操作后,可进一步开展适用于特定器官功能的其他方法,以回答更多科学问题,例如慢性抑郁症状的存在如何影响目标器官系统的正常功能。观看本视频后,您应能够充分理解如何运用UCMS方案中的各个步骤和操作流程,逐步在啮齿类动物模型中建立日益加重的抑郁症状条件。
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不可预测的慢性轻度应激(UCMS)方案是一种经过验证的研究慢性应激及相关抑郁症状所导致的行为和生理变化的方法。本研究在八周内使啮齿类动物暴露于一系列慢性且不可预测的应激源,从而诱导其产生抑郁症状。
不可预测的慢性轻度应激(UCMS)方案提供了一种具有转化相关性的啮齿类动物模型,可用于评估慢性应激暴露所导致的行为和生理后果,而慢性应激是临床抑郁症的主要风险因素。该模型通过诱导类似抑郁的症状及相关健康结局(如皮质醇增多症和高血压),支持针对中枢神经系统(CNS)靶向治疗药物在早期发现阶段的机制性风险评估。该模型可用于潜在干预措施的临床前评估,包括慢性使用选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)的疗效,从而为抗抑郁药物研发管线中的立项/终止决策提供依据。
UCMS 方案适用于从靶点验证到先导化合物筛选,再到临床前药效测试的整个发现流程,尤其适用于中枢神经系统(CNS)及心身障碍类研究项目。该方案可在化合物筛选前,对与应激相关的机制进行基于假设的深入探究。