給予動物鼠籠傾斜、潮濕墊料、高溫、噪音、束縛、電擊、游泳、晝夜節(jié)律顛倒等不同刺激因子,且刺激因子安排為多變性和不可預(yù)測,可誘導(dǎo)性是模型制造成功的關(guān)鍵。該模型被廣泛用于抑郁癥神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制及抗抑郁藥物的研究,以及伴發(fā)的焦慮、學(xué)習(xí)記憶障礙及防護(hù)藥物研究。
本研究中,通過水迷宮實(shí)驗(yàn)、避暗實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看CUMS模型組水迷宮尋臺潛伏期顯著性延長,避暗錯誤次數(shù)顯著性增加、避暗潛伏期顯著性減少等,這些行為學(xué)結(jié)果,提示大小鼠CUMS模型成功。此外本實(shí)驗(yàn)還對CUMS模型的機(jī)制進(jìn)行了基礎(chǔ)研究,認(rèn)為CUMS模型會導(dǎo)致動物皮層的5-HT、DA、Ach、NE等神經(jīng)遞質(zhì)水平顯著性降低(P<0.05)。因此我們認(rèn)為采用慢性不可預(yù)測應(yīng)激,35天可以造成大鼠和小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙。
模型技術(shù)難點(diǎn)在于對于CUMS刺激因子的選擇,刺激因子的選擇可能影響實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷某晒εc否,常用的刺激因子有禁食(12 h)、禁水(12 h)、冷水游泳(4 °C,5 min)、熱水游泳(42 °C,5 min)、動物叫聲(0.5 h)、束縛(使用自行研發(fā)的小鼠行為限制器,長20 cm,直徑7 cm)、晝夜顛倒、配對飼養(yǎng)、濕籠、傾籠等。每日選擇2~3 種刺激,并盡量使應(yīng)激程序符合不可預(yù)測的特點(diǎn),以避免動物產(chǎn)生適應(yīng)性。相同的刺激因子應(yīng)該隔3-7日再進(jìn)行。
本研究通過不同的刺激因子對老鼠造成慢性不可預(yù)測應(yīng)激模型,通過水迷宮、避暗等經(jīng)典行為學(xué)指標(biāo),以及5-HT、DA、Ach、NE等神經(jīng)遞質(zhì)基礎(chǔ)機(jī)制指標(biāo),表明了慢性不可預(yù)測應(yīng)激誘導(dǎo)老鼠學(xué)習(xí)記憶損傷模型的成功,并且該模型對于大小鼠具有相同的效果,本模型可用于進(jìn)一步的改善學(xué)習(xí)記憶藥物的藥效學(xué)評價(jià)。
本實(shí)驗(yàn)采用健康成年SPF級老鼠。飼料墊料均為高壓滅菌產(chǎn)品,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物有限公司,動物用水均經(jīng)過除菌處理。實(shí)驗(yàn)動物以完整的包裝直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,觀察適應(yīng)5天后無異常情況,方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中動物操作均符合動物倫理學(xué)規(guī)范,對環(huán)境和生態(tài)影響等符合國家相關(guān)法律規(guī)定。
1. 開場實(shí)驗(yàn)
a) 總路程(total distance):動物在實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的物理位移累積。
b) 速度(speed):動物在單位時(shí)間產(chǎn)生的物理位移。 5 min內(nèi)正常動物總路程多為1000 cm -2500 cm,速度為3 cm/s -8 cm/s。動物出現(xiàn)抑郁行為時(shí),速度減少。
c) 運(yùn)動總時(shí)間(total move time):動物在實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)生物理位移時(shí)所需的時(shí)間累積。正常動物運(yùn)動時(shí)間多大于檢測時(shí)間的30%;抑郁行為判斷標(biāo)準(zhǔn):與對照組相比有顯著性減低(P <0.05)。
d) 站立次數(shù)(number ofstanding):動物在實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)間內(nèi)的站立總次數(shù)。10 min檢測時(shí)間,正常組大鼠站立次數(shù)20次-50次。10 min檢測時(shí)間,正常組小鼠站立次數(shù)60次-130次,抑郁行為判斷標(biāo)準(zhǔn):與對照組相比有顯著性減低(P <0.05)。
圖3 大鼠嗅球切除對動物開場實(shí)驗(yàn)的影響(sham 空白組;OBX 嗅球切除組;OXB+Flu 繡球切除+氟西汀)
2. 嗅球切除對動物強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)的影響
評價(jià)指標(biāo)應(yīng)采用動物不動、攀爬、游泳三類動作的時(shí)間及次數(shù)進(jìn)行判定。
a)?不動(immobility):動物在水中停止掙扎,呈漂浮狀態(tài),僅有輕微的肢體運(yùn)動以保持頭部浮在水面。不動時(shí)間越長表明抑郁程度越重。正常小鼠不動時(shí)間在檢測時(shí)間的40%-80%內(nèi);正常大鼠不動時(shí)間在檢測時(shí)間的30%-70%內(nèi);抑郁行為判斷標(biāo)準(zhǔn):不動時(shí)間與對照組相比顯著性增加(P <0.05)。
b)?游泳(swimming):動物進(jìn)行流暢、協(xié)調(diào)的運(yùn)動,動物四肢始終在水面以下。游泳時(shí)間和游泳距離越少,表明抑郁程度越重。
c)?攀爬(climbing):動物四肢強(qiáng)有力伸出水面,并沿測試箱壁做劇烈的上下動作。5 min檢測期內(nèi),SD大鼠攀爬時(shí)間60s -130 s。攀爬時(shí)間越少,表明動物抑郁程度越重。
圖4 大鼠嗅球切除對動物強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)的影響(sham 空白組;OBX 嗅球切除組;OXB+Flu 繡球切除+氟西?。?/p>
雄性大鼠,體重300-350g,SD大鼠應(yīng)用最廣泛。
1. 藥品與試劑
水合氯醛(或其它麻醉藥物如戊巴比妥鈉);無菌生理鹽水(或PBS或雙蒸水);H2O2溶液;吸收性明膠海綿;青霉素鈉粉;云南白藥;乙醇。
2. 實(shí)驗(yàn)儀器 腦立體定位儀;電動磨鉆;自制探針;真空水泵;手術(shù)器械。
3. 實(shí)驗(yàn)方法
在手術(shù)前1周內(nèi),每日對大鼠進(jìn)行2次撫摸以減少應(yīng)激。術(shù)前給予水合氯醛(400mg/kg,ip)麻醉大鼠,在兩耳聯(lián)線中點(diǎn)處將皮膚切開,暴露顱骨,在距前囟前8 mm,與正中縫兩側(cè)旁開2 mm的交點(diǎn)處,分別用電動磨鉆將顱骨鉆兩個直徑2 mm的小孔,用自制探針攪動破壞嗅球后,再用真空泵將破壞的嗅球組織吸出。將吸收性明膠海綿填入小孔止血。假手術(shù)大鼠采用相同的手術(shù)方法,但在手術(shù)定位點(diǎn)上鉆孔后不損傷嗅球。術(shù)后采用75 %乙醇-云南白藥混合劑涂抹傷口,并肌注青霉素鈉(40000U/ml),連續(xù)注射4 d,以防術(shù)后感染。嗅球切除術(shù)后大鼠需恢復(fù)14 d,恢復(fù)階段每日撫摸大鼠以減少應(yīng)激性,14天后方可進(jìn)行藥物處理及行為學(xué)測試。行為學(xué)測試主要包括開場實(shí)驗(yàn)、蔗糖飲水實(shí)驗(yàn)、被動回避實(shí)驗(yàn)等。
圖1 大鼠嗅球解剖位置示意圖
4. 注意事項(xiàng)
(1)大鼠體重會影響嗅球解剖位置的定位坐標(biāo);
(2)術(shù)前、術(shù)后的撫觸可有效減少大鼠的應(yīng)激反應(yīng);
(3)手術(shù)過程中應(yīng)盡量減少出血;
(4)行為學(xué)測試結(jié)束后,每只動物需檢查嗅球和前額葉皮層位置,對于嗅球切除體積低于70%或損傷前額葉皮層的動物,數(shù)據(jù)應(yīng)剔除。
圖2 大鼠嗅球切除前后對比(A嗅球切除前;B嗅球切除后)
抑郁癥是一種嚴(yán)重影響人體健康的精神疾病,其患病率約占總?cè)丝诘?%。世界衛(wèi)生組織預(yù)測到2020年抑郁癥將成為第二大主要疾病之一,給社會帶來極大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),抑郁癥已成為全世界共同面臨的衛(wèi)生健康難題。近年來研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)激性生活事件是抑郁癥的顯著促發(fā)因素,引發(fā)抑郁的主要原因是來自慢性、低強(qiáng)度、長期的日常壓力。
目前,抑郁癥尤其是中重度抑郁癥的主要治療手段仍是藥物治療。20多年以來,隨著人們對抑郁癥機(jī)制研究的深入,抗抑郁藥物的研究開發(fā)也取得了極大進(jìn)步。由于合成抗抑郁藥大多存在抗抑郁譜窄、不良反應(yīng)大、藥價(jià)高和易復(fù)發(fā)等缺陷,人們逐漸把目光投向傳統(tǒng)的中醫(yī)藥。傳統(tǒng)藥物和天然藥物作為抗抑郁候選藥物的研究開發(fā)已日漸成為國內(nèi)外的熱點(diǎn)。
大鼠嗅球切除模型屬于腦損傷抑郁模型,模型動物的行為學(xué)表現(xiàn)和病理生理改變與抑郁癥患者吻合,抗抑郁藥物在該模型中敏感,且一般需要慢性給藥才能發(fā)揮抗抑郁作用,與臨床起效時(shí)程一致。大鼠嗅球切除模型是目前評價(jià)化合物是否具有抗抑郁作用的常用抑郁動物模型。
中文名稱:嗅球切除大鼠抑郁癥模型
英文名稱:NA
類型:抑郁癥動物模型
分級:NA
用途:用于抑郁癥研究。
研制單位:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所
保存單位:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所
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