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Neuroscience

Modèle de stress de défaite sociale pour les souris mâles et femelles C57BL/6 adolescentes

Published: March 15, 2024 doi: 10.3791/66455
Automatic Translation
1, 1, 2, 2, 2,3,4,5
1Integrated Program in Neuroscience, McGill University, 2Douglas Mental Health University Institute, McGill University, 3Department of Psychiatry, McGill University, 4Department of Neurology and Neurosurgery, Faculty of Medicine, McGill University, 5Ludmer Centre for Neuroinformatics & Mental Health, McGill University

Summary

Nous avons développé un modèle de stress accéléré de défaite sociale pour les souris adolescentes C57BL/6, qui fonctionne à la fois chez les mâles et les femelles et permet une exposition pendant des périodes discrètes à l’adolescence. L’exposition à ce modèle induit un évitement social, mais seulement chez un sous-ensemble de souris mâles et femelles vaincues.

Abstract

L’adversité sociale à l’adolescence est répandue et peut avoir un impact négatif sur les trajectoires de santé mentale. La modélisation du stress social chez les rongeurs mâles et femelles adolescents est nécessaire pour comprendre ses effets sur le développement cérébral en cours et les résultats comportementaux. Le paradigme du stress chronique de défaite sociale (CSDS) a été largement utilisé pour modéliser le stress social chez les souris mâles adultes C57BL/6 en s’appuyant sur le comportement agressif affiché par un rongeur mâle adulte à un intrus envahissant son territoire. Un avantage de ce paradigme est qu’il permet de catégoriser les souris vaincues en groupes résilients et sensibles en fonction de leurs différences individuelles de comportement social 24 heures après la dernière session de défaite. La mise en œuvre de ce modèle chez les souris adolescentes C57BL/6 a été difficile parce que les souris adultes ou adolescentes n’attaquent généralement pas les souris mâles ou femelles adolescentes précoces et parce que l’adolescence est une courte période de la vie, englobant des fenêtres temporelles discrètes de vulnérabilité. Cette limitation a été surmontée par l’adaptation d’une version accélérée de la CSDS pour être utilisée chez les souris adolescentes mâles et femelles. Ce paradigme de stress de 4 jours avec 2 séances d’attaque physique par jour utilise un adulte mâle C57BL/6 pour amorcer l’agressivité de la souris CD-1 de sorte qu’elle attaque facilement la souris adolescente mâle ou femelle. Ce modèle a été appelé stress de défaite sociale accélérée (AcSD) chez les souris adolescentes. L’exposition à l’AcSD à l’adolescence induit un évitement social 24 heures plus tard chez les mâles et les femelles, mais seulement chez un sous-ensemble de souris vaincues. Cette vulnérabilité se produit malgré le fait que le nombre d’attaques soit cohérent d’une session à l’autre entre les groupes résilients et sensibles. Le modèle AcSD est suffisamment court pour permettre une exposition pendant des périodes discrètes au cours de l’adolescence, permet la ségrégation des souris en fonction de la présence ou de l’absence de comportement d’évitement social, et est le premier modèle disponible pour étudier le stress de défaite sociale chez les souris femelles adolescentes C57BL/6.

Introduction

Le paradigme du stress chronique est largement utilisé pour modéliser le stress social chez les adultes >65 rongeurs mâles. Ce paradigme est basé sur le comportement agressif naturel d’un rongeur mâle adulte lorsqu’un intrus envahit son territoire. Ce modèle est utilisé dans une variété d’espèces de rongeurs, y compris les rats, les hamsters et les souris 1,2,3,4,5,6,7,8,9, et consiste en une combinaison d’agression physique et de stress psychologique d’une durée d’environ 10 jours, au cours de laquelle un rongeur intrus expérimente quelques minutes d’agression physique de la part du rongeur résident. Les deux rongeurs restent dans la cage du domicile, séparés par un séparateur qui permet un contact sensoriel mais pas physique7. Dans les expériences sur les souris, les souris résidentes/agresseuses les plus couramment utilisées sont les souris suisses CD-1 reproductrices à la retraite, qui montrent un comportement territorial robuste contre les souris intrus 6,7. Pour les souris intrus, la souche la mieux caractérisée est la souche consanguine C57BL/6 2,4,5. La souris vaincue est exposée à un nouvel agresseur chaque jour pour éviter de s’habituer à l’agresseur. Les souris témoins sont logées avec un congénère différent chaque jour. 24 h après la dernière session de défaite, des souris expérimentales sont testées dans un test d’interaction sociale (SIT) dans lequel elles peuvent explorer un champ ouvert en l’absence (absence de cible), ou la présence d’une nouvelle souris CD-1 (cible). Les souris témoins passent plus de temps dans la zone d’interaction avec la cible que dans la partie non cible de la tâche. Les souris vaincues sont classées comme sensibles (ratio<1) ou résilientes (ratio>1) selon un ratio d’interaction sociale (temps passé dans la zone d’interaction avec l’agresseur présent/temps passé dans la zone d’interaction avec l’agresseur absent). Cette procédure fournit un outil utile pour étudier les différences individuelles en réponse au stress.

Jusqu’à ces dernières années, le modèle de stress de défaite sociale chronique a été utilisé principalement chez les souris mâles adultes, car les hiérarchies de dominance masculine accentuées impliquent des combats contre les mâles mais pas contre les femelles 6,7. De plus, les rongeurs mâles n’attaquent généralement pas les femelles ; Au lieu de cela, ils adoptent des comportements d’accouplement10. Malgré ces obstacles, différentes stratégies ont été développées pour adapter le paradigme du stress chronique de défaite sociale pour les souris femelles adultes. Par exemple, le modèle de la défaite sociale de la souris californienne est basé sur l’agression naturelle de cette espèce monogame des deux sexes lorsqu’elle défend son territoire 9,11. D’autres approches se concentrent sur l’induction d’un comportement agressif des souris CD-1 en stimulant leur hypothalamus ventromédian pour avoir un comportement agressif cohérent10,12, ou en appliquant de l’urine mâle sur les souris femelles adultes expérimentales pour recevoir des attaques d’agresseurs CD-113. Cette agressivité accrue et constante des souris CD-1 est essentielle pour que la souris intrus expérimentale montre des signes comportementaux clairs de subordination envers les attaques répétées de l’agresseur pendant la durée de l’interaction6.

Adaptation du modèle de défaite sociale chronique à l’utilisation chez les adolescents C57BL/6mice
L’adolescence est une période marquée par une maturation psychosociale importante, qui se déroule parallèlement à des modifications de l’architecture micro et macro du cerveau, en particulier dans le cortex préfrontal. Chez l’homme comme chez les rongeurs, il y a peu de consensus sur le début et la fin de l’adolescence14,15. De plus, il existe des fenêtres critiques de vulnérabilité à l’adolescence pour la perturbation induite par l’expérience du développement cérébral et cognitif en cours 16,17,18,19. La puberté et l’adolescence se produisent en même temps, mais ces termes ne sont pas synonymes. La puberté signifie le début de la maturation sexuelle, tandis que l’adolescence représente une phase plus large caractérisée par le passage progressif d’un état juvénile à l’accession à l’indépendance20. Différents groupes ont suggéré que l’adolescence chez la souris s’étend du sevrage (JPN 21) à l’âge adulte (JPN 60)21. En particulier, le début de l’adolescence peut être appelé la première et la deuxième semaine de post-sevrage (JPN 21-34) et le milieu de l’adolescence la période JPN 35-48. Ces fourchettes englobent des périodes de développement distinctes concernant, par exemple, le développement du système dopaminergique 22,23,24, la vulnérabilité aux effets des drogues sur les réseaux neuronaux en développement 17,25,26,27 et des caractéristiques comportementales distinctes 16,20,28,29,30.

Le comportement de combat de la souris résidente est requis pour le protocole de défaite sociale. Cependant, comme pour les souris femelles, les mâles n’ont généralement pas d’interactions agressives avec les souris adolescentes, peut-être parce qu’ils ne les perçoivent pas comme une menace. La plupart des études explorant les effets de la défaite sociale chronique chez les souris adolescentes C57BL/6 ont été réalisées au milieu de l’adolescence 31,32,33,34,35 ; d’autres ne précisent pas le jour postnatal de l’exposition de l’adolescent36,37, ou prolongent les jours de défaite jusqu’au début de l’âge adulte38 ou n’autorisent pas le contact sensoriel39 ; D’autres études sur des souris adolescentes utilisent différentes souches40,41. Les caractéristiques de ces études utilisant le stress chronique de défaite sociale chez les souris mâles adolescentes sont résumées dans le tableau 1.

Notre groupe de recherche s’intéresse à cibler des fenêtres d’exposition spécifiques chez les adolescents, y compris le début de l’adolescence, chez les souris C57BL/6. En raison de la courte durée des différentes périodes d’adolescence, une version modifiée de la version accélérée du paradigme du stress chronique de défaite sociale a été conçue42. Ce modèle a été appelé stress de défaite sociale accélérée (AcSD) chez les souris adolescentes. Des travaux antérieurs montrent qu’il existe des différences significatives entre les sexes en ce qui concerne la sensibilité au stress social à l’adolescence chez les rats 8,26,43,44,45, ainsi que les effets néfastes du stress social sur les trajectoires de santé mentale chez les humains 46,47,48,49,50,51,52, 53,54,55,56. Le modèle AcSD fonctionne également efficacement pour les souris femelles adolescentes, leur permettant d’étudier les conséquences potentielles spécifiques au sexe et d’explorer les fondements neurobiologiques.

Tableau 1 : Études utilisant des paradigmes de stress de défaite sociale chez des souris mâles adolescentes. Souche et espèce : Souris de Californie : Peromyscus californicus. C57BL/6 : Mus musculus black 6 souche de souris consanguine. C57BL/6J : Modèle de souris consanguine M. musculus black 6 fourni par les laboratoires de Jackson. CD-1 : M. musculus d’une souche de souris albinos consanguine suisse. ICR : M. musculus Institute of Cancer Research a consanguin une souche de souris albinos. OF1 : M. musculus Oncins France 1 souche de souris albinos consanguine.
Abréviations : wk = semaine ; JPN = Jour postnatal ; res = résilient ; SUS = susceptible ; unsus = insensible. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

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Protocol

Les procédures expérimentales ont été effectuées conformément aux lignes directrices du Conseil canadien de protection des animaux et approuvées par le Comité de protection des animaux de l’Université McGill et de l’Hôpital Douglas (numéro d’approbation de l’expérimentation animale : 2005-5084). Toutes les souris ont été logées dans une pièce de colonie à température et humidité contrôlées (21-22 °C ; 60 %) et selon un cycle lumière-obscurité de 12 h (lumière allumée à 8:00 h) au Centre de neurophénotypage de l’Institut universitaire en santé mentale Douglas. Les souris ont eu un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau tout au long des expériences. Les souris ont été assignées au hasard à chaque condition expérimentale. Les animaux de laboratoire ont été obtenus à partir d’une source commerciale (voir le tableau des matériaux). Le tableau 2 résume les caractéristiques de l’animal pour chaque phase expérimentale. Au total, 489 souris adolescentes C57BL/6J (259 mâles ; 230 femelles) ont été utilisées dans 20 cohortes expérimentales.

Tableau 2 : Sujets animaux pour chaque phase expérimentale. †Si ces animaux ne sont pas gravement blessés, ils peuvent être réutilisés pour l’amorçage. ‡Si ces animaux ne sont pas gravement blessés, ils peuvent être réutilisés pour l’amorçage lors de l’AcSD, §Centre de neurophénotypage de l’Institut universitaire en santé mentale Douglas. Pour les expériences avec des mâles, #Pour des expériences avec des femelles, si la défaite est mélangée, utilisez des femelles pour l’amorçage. ††Ne pas utiliser pour l’AcSD. Abréviations : AcSD = stress de défaite sociale accélérée ; JPN = Jour postnatal Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

1. Acclimatation

REMARQUE : Cette phase doit durer 1 semaine minimum.

  1. Achetez des souris reproductrices mâles CD-1 retirées (voir la table des matières) âgées de plus de 4 mois et deux fois plus nombreuses que les souris adolescentes C57BL/6J (c.-à-d. si 10 souris sont exposées au stress, achetez 20 souris CD-1).
    REMARQUE : L’acquisition de cette quantité de souris CD-1 est recommandée car seule une petite proportion de souris CD-1 montre un comportement agressif envers les souris adolescentes.
  2. Laissez les souris mâles CD-1 s’habituer à la nouvelle installation dans leur cage domestique avec de la nourriture et de l’eau à volonté pendant 1 semaine avant le dépistage et l’amorçage.
  3. Utiliser le C57BL/6 au JPN >65 (adultes) et au JPN 25 ± 3 (adolescents) (tableau 2) pour les séances de dépistage et de préparation. Acquérir 4 souris C57BL/6 de chaque âge par jour d’amorçage (c.-à-d. pendant 3 jours d’amorçage, acquérir 12 JPN >65 et 12 JPN 25 ± 3) pour réduire le risque de blessures, car ces animaux seront utilisés à plusieurs reprises pour le processus de dépistage et d’amorçage.

2. Tramage et amorçage du CD-1

REMARQUE : La durée de cette phase est de 3 jours de dépistage (1 jour pour les souris femelles) et 3-4 jours d’amorçage (cela peut augmenter pour les souris femelles et en fonction du comportement agressif des souris CD-1.)

  1. Utilisez la définition opérationnelle d’attaque pour enregistrer les attaques du CD-1 comme décrit ci-dessous.
    1. Une attaque est définie comme le moment où la souris CD-1 mord la souris C57BL/6J et que la souris C57BL/6J s’éloigne en réponse à la morsure. Une morsure est définie comme lorsque la souris CD-1 place ses dents sur n’importe quelle partie du corps de la souris C57BL/6J. L’éloignement est défini comme le moment où la souris C57BL/6J déplace ses deux pattes arrière de la position dans laquelle elles se trouvaient avant que le CD-1 ne l’engage.
    2. Assurez-vous qu’il y a une différence d’au moins ~2 s entre les attaques distinctes. Si plus d’une morsure se produit à < de 2 secondes d’intervalle, comptez pour une attaque.
    3. Si la souris CD-1 mord plus d’une fois de suite sans interruption (à <~2 s d’intervalle), séparez doucement les animaux à l’aide d’une règle en plastique. Si la souris CD-1 mord et ne lâche pas, séparez doucement les animaux. Si la souris C57BL/6J se coince dans un coin ou est coincée par la souris CD-1 et ne peut pas s’éloigner en réponse à une morsure, séparez doucement les animaux à l’aide d’une règle. Comptez tous ces éléments comme une seule attaque (jusqu’à la séparation).
  2. Dépistage
    1. Utilisez des gants d’examen en nitrile pour toutes les manipulations d’animaux et évitez d’utiliser du parfum ou des fragrances.
    2. Effectuer le 1erjour du dépistage uniquement avec des souris mâles adultes C57BL/6 en tant qu’intrus (JPN >65) dans la cage domestique des souris CD-1. Examinez toujours les souris CD-1 avant une nouvelle expérience.
    3. Introduire une souris mâle adulte C57BL/6 PND >65 dans la cage d’une souris mâle CD-1 pendant 3 min. Enregistrez la latence jusqu’à la première agression et le nombre d’agressions effectuées (voir le tableau supplémentaire 1).
    4. Du 2au dernier jour de dépistage, introduire un C57BL/6 JPN>65 adulte mâle pendant 1 min (limite à 30 s si le CD-1 est très agressif) puis l’échanger avec un adolescent C57BL/6 JPN 25 ± 3 pendant 5 min.
      REMARQUE : Il est important d’effectuer le dépistage avec des souris adolescentes car toutes les souris qui attaquent la souris mâle adulte C57BL/6 n’attaqueront pas l’adolescent C57BL/6. En fait, les souris CD-1 qui attaquent les souris adolescentes n’attaquent pas toujours les mâles adultes C57BL/6.
    5. Si l’expérience porte sur l’agressivité envers les souris femelles, effectuez le dépistage et l’amorçage avec des souris femelles adolescentes, même si les souris expérimentales comprennent les deux sexes.
    6. Enregistrez la latence jusqu’à la première agression, le nombre d’attaques et les blessures reçues par toutes les souris C57BL/6 (voir le tableau supplémentaire 2).
    7. Enregistrez tout type d’interaction : poursuite, comportements de montage, reniflement, toilettage ou morsure. Enregistrez si le CD-1 ne s’approche pas des souris adolescentes C57BL/6 ; si ce comportement se répète pendant 2 jours, n’incluez pas le CD-1 dans l’amorçage.
    8. Pour la phase d’amorçage, sélectionnez toutes les souris CD-1 qui présentent des comportements tels que la poursuite, le montage, le reniflement, le suivi, le toilettage ou la morsure de l’adolescent C57BL/6.
    9. Conservez les souris CD-1 non sélectionnées et utilisez-les pour le test d’interaction sociale (SIT).
      REMARQUE : Le comportement territorial augmente avec le temps ; par conséquent, les souris CD-1 non sélectionnées peuvent devenir agressives envers les souris adolescentes lors de la prochaine expérience.
  3. Amorçage du CD-1 : comportement agressif
    1. Hébergez les souris CD-1 sélectionnées pour l’amorçage dans leur cage domestique jusqu’au dernier jour de l’amorçage.
    2. Introduisez une souris C57BL/6J mâle adulte PND >65 pendant 30 s dans la cage domestique CD-1, puis échangez-la avec une souris adolescente C57BL/6 PND 25 ± 3 pendant 5 min.
    3. Enregistrez la latence jusqu’à la première agression, le nombre d’attaques et toute interaction (voir le tableau supplémentaire 3).
    4. Effectuez l’amorçage 2 fois par jour pendant 3-4 jours en même temps que les défaites sont programmées (9h00 et 14h00).
      REMARQUE : Toutes les souris CD-1 n’attaqueront pas les souris adolescentes pendant les premiers jours, surtout si l’amorçage est vers les souris femelles. Le nombre de jours d’amorçage peut augmenter ou diminuer en fonction du comportement agressif montré par les souris CD-1.
    5. Pour réduire le nombre de jours d’amorçage, réutilisez des souris CD-1 qui ont déjà subi une expérience de défaite sociale avec des souris mâles. Si les souris CD-1 ne montrent pas d’agressivité accrue, prolongez les jours d’amorçage jusqu’à ce que les critères soient atteints.
    6. Diminuez le nombre de jours d’amorçage si les souris CD-1 présentent un comportement extrêmement agressif (les souris C57BL/6 présentent des blessures excessives) pour prévenir les blessures graves lors de la défaite sociale.
    7. Pour la phase suivante de l’expérience, sélectionnez les souris CD-1 qui attaquent les souris adolescentes au moins 10 fois (mâles) ou 5 fois (femelles) pendant 2 jours consécutifs.

3. Protocole AcSD

REMARQUE : Cette phase consiste en 3 jours d’accoutumance et 4 jours d’exposition à l’AcSD.

  1. Accoutumance
    1. Installez les cages à rats pour la défaite sociale (Figure 1A-F). Divisez les cages à rats en 2 compartiments à l’aide de séparateurs en verre acrylique appropriés (Figure 1B, D ; voir le tableau des matériaux).
    2. Ajoutez de la litière de copeaux de bois dur des deux côtés de la cage, ajoutez un carré de coton de chaque côté comme matériau de litière (figure 1D). Assurez-vous que le dessus du fil est fixé à l’aide de pinces à reliure (Figure 1E). Assurez-vous que la cage à rats est recouverte avec le couvercle sans le coton de protection (Figure 1F).
    3. Placez une souris CD-1 par cage sur un côté de la cage. Placez une étiquette à l’extérieur de la cage pour faciliter l’identification de chaque souris.
    4. Hébergez les souris CD-1 sélectionnées dans l’appareil de défaite sociale (Figure 1F) 2 ou 3 jours avant le début du protocole AcSD (pour améliorer le comportement territorial du CD-1).
    5. Effectuer une séance d’amorçage 1 jour avant l’expérience ; C’est important pour garder l’agressivité constante.
  2. Sessions de défaite
    1. Effectuer 2 séances par jour (première séance : 9h, deuxième séance : 14h) pendant 4 jours, 8 séances au total. Établissez un horaire pour vous assurer que l’agresseur sera différent pour chaque séance (voir le tableau supplémentaire 4 et le tableau supplémentaire 5).
    2. Pesez la souris adolescente C57BL/6 avant de l’introduire du côté CD-1 de la cage. Introduisez une souris C57BL/6 mâle adulte >65 pendant 30 s dans le côté CD-1 de la cage de défaite, puis échangez-la avec une souris adolescente C57BL/6 PND 24-28 pour un épisode de défaite de 10 minutes ou 10 attaques maximum par session.
    3. Séparez les animaux après chaque attaque à l’aide d’une règle en plastique. Après chaque séance de défaite, vérifiez qu’il n’y a pas de blessures et traitez-les avec une crème antidouleur. Enregistrez le nombre de blessures.
    4. Placez la souris adolescente C57BL/6J dans le compartiment libre à côté d’un agresseur inconnu jusqu’à la prochaine séance. Répétez la procédure avec un agresseur différent à chaque séance.
    5. Commencez la session avec les souris expérimentales et agresseuses qui n’ont pas été appariées lors de la session précédente. Surveiller les blessures des souris mâles adultes C57BL/6J utilisées pour l’amorçage (voir le tableau supplémentaire 6).
  3. Suivez les recommandations ci-dessous pour le bien-être animal et les critères d’évaluation sans cruauté.
    1. Suivre la procédure opérationnelle standard du conseil d’examen institutionnel correspondant pour les défaites sociales et assurer une évaluation vétérinaire constante.
    2. Surveillez la santé des souris tout au long de l’étude pour éviter la souffrance et la mort des animaux.
    3. Vérifiez que le séparateur perforé est correctement réglé pour empêcher les souris de passer à l’autre compartiment.
    4. Informez le personnel de soins vétérinaires lorsqu’un animal a une plaie pour une surveillance appropriée et appliquez une crème antidouleur tous les jours jusqu’à ce que la plaie soit complètement guérie.
    5. Si une blessure s’aggrave (les plaies augmentent de taille), limitez les crises à 5 lors de la prochaine séance permettant la récupération. Vérifiez s’il y a des blessures graves. Les blessures graves sont définies comme des blessures d'> 1 cm.
    6. Retirer et euthanasier immédiatement les animaux, ce qui représente une réduction de 15 à 20 % de leur poids par rapport au poids corporel initial ; une activité locomotrice réduite/diminuée et un toilettage altéré ; souris avec des blessures > 1 cm ; pénis sectionné, ou marques de morsure avec gonflement des membres antérieurs.
      REMARQUE : L’euthanasie primaire est réalisée par des chambres à gaz isoflurane/CO2, suivie d’une euthanasie secondaire par luxation cervicale.
  4. Souris témoins
    1. Effectuer 2 séances par jour (première séance : 9h, deuxième séance : 14h) pendant 4 jours, 8 séances au total. Établissez un horaire pour vous assurer que les souris témoins partagent la cage avec un congénère C57BL/6J différent à chaque séance (voir le tableau supplémentaire 7 et le tableau supplémentaire 8).
      REMARQUE : Les souris témoins ne sont pas exposées à un agresseur. Pour imiter l’introduction d’une nouvelle souris CD-1 à chaque session de défaite, les souris témoins sont appariées à un nouveau conspécifique du même sexe et du même âge (non compagnon de portée) à chaque session.
    2. Hébergez les souris témoins dans l’appareil de défaite sociale (Figure 1) dans une pièce séparée de celle des souris AcSD.
    3. Placez deux souris témoins par cage, une de chaque côté de la cage. Placez les souris dans un autre côté de la cage ou dans une cage complètement différente, afin qu’elles ne reconnaissent pas l’odeur. Faites pivoter les souris de contrôle à chaque session.

Figure 1
Figure 1 : Appareil pour le stress de défaite sociale accéléré (AcSD) chez des souris adolescentes. (A) De gauche à droite, des dessus en fil d’acier appariés avec une séparation de 0,6 cm entre les barres, un séparateur en polycarbonate perforé transparent avec des perforations de 0,6 cm de diamètre, des pinces à reliure pour fixer les dessus en fil, une cage à rat transparente avec couvercle (sans couche protectrice en coton). (B) En haut : comparaison entre les séparateurs en polycarbonate pour la défaite sociale chronique chez les adultes (à gauche) et l’AcSD chez les adolescents (à droite) ; Vers le bas : Gros plan sur le séparateur en polycarbonate pour souris adolescentes. (C) Vers le haut : comparaison entre les tiges en fil d’acier pour la défaite sociale chronique chez les adultes (à gauche) et l’AcSD chez les adolescents (à droite) ; En bas : gros plan des dessus en fil d’acier. (D-F) Assemblage de l’appareil de défaite sociale. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

4. Test d’interaction sociale

  1. Effectuez le SIT après l’AcSD comme décrit précédemment 57,58,59.
    1. Effectuez le SIT 24 h après la dernière séance d’AcSD. Effectuez le SIT sous une lumière rouge (et non dans des conditions de lumière jaune) entre 9 h et 16 h.
    2. Installez l’arène carrée principale et la caméra vidéo aérienne (voir le tableau des matériaux). L’arène principale est divisée en 3 zones : la zone d’interaction sociale (SIZ), les coins et le centre ; Ces zones doivent être marquées dans l’arène par une ligne noire (utilisez un marqueur permanent noir). Utilisez les dimensions et les critères suivants pour chaque zone.
      1. Assurez-vous que la ZIS correspond à la zone carrée de 14 cm x 9 cm qui entoure le boîtier. Les coins sont de petites zones carrées (9 cm x 9 cm) dans les coins du mur opposés à l’abri et représentent le point le plus éloigné de la ZIS. Le centre est la zone entre la SIZ et les coins.
    3. Nettoyez l’aréna et les enclos avec une solution de nettoyage à la peroxydase d’hydrogène.
    4. Placez des étiquettes d’identification pour chaque animal sur le sol pour analyse. Enregistrez tous les comportements des animaux pour une analyse hors ligne.
  2. Première séance pour déterminer l’exploration de base
    1. Placez un grillage vide contre l’un des murs de l’arène. Placez la souris C57BL/6 adolescente expérimentale (vaincue ou témoin) au milieu de l’arène. Laissez-le explorer librement l’arène pendant 2,5 min. Récupérez la souris.
    2. Nettoyez l’aréna et les enclos avec une solution de nettoyage à la peroxydase d’hydrogène.
  3. Deuxième séance d’interaction sociale
    1. Placez une souris CD-1 inconnue à l’intérieur du boîtier grillagé. Placez le boîtier au même endroit que lors de la session précédente.
    2. Réintroduisez la même souris adolescente C57BL/6 dans l’arène. Laissez-le explorer librement l’arène pendant 2,5 min. Récupérez les souris.
    3. Nettoyez l’aréna et les enclos avec une solution de nettoyage à la peroxydase d’hydrogène.
    4. Répétez le processus pour toutes les souris C57BL/6 adolescentes (souris stressées et souris témoins) dans un ordre contrebalancé.
    5. Utilisez plus d’une souris CD-1 pour le SIT afin de réduire le stress et les biais de manipulation (par exemple, pour une cohorte de 30 souris C57BL/6, utilisez 4 souris CD-1). Contrebalancez-les chez les souris adolescentes.
      REMARQUE : Ce test mesure le comportement d’approche et/ou d’évitement des souris expérimentales envers une cible sociale, comme décrit pour la première fois par Krishnan5 et Golden7.
  4. Analyse
    1. Enregistrez le(s) temps(s) passé(s) dans la zone d’interaction et les coins lors des deux sessions du test.
    2. Calculez le ratio d’interaction sociale en divisant le temps passé dans la zone d’interaction avec l’agresseur du CD-1 par le temps passé dans la zone d’interaction en l’absence de l’agresseur du CD-1.
    3. Classez les souris stressées dont le rapport < 1,00 est sensible et dont le rapport ≥ 1,00 est résilient.
    4. Exclure de toutes les analyses visant à contrôler les différences d’activité locomotrice les animaux qui n’ont pas exploré l’arène lors de la première séance (c.-à-d. qui ont passé 0 s dans l’une des zones désignées).
    5. Exclure de toutes les analyses tous les animaux qui ont reçu 0 attaque en ≥4 séances de défaite sociale afin d’éviter les animaux résilients non représentatifs.
    6. Exclure les souris (non sensibles) qui ne passent pas au moins 61 s à l’intérieur de la zone d’interaction afin de s’assurer que des ratios d’interactions sociales élevés reflètent un intérêt réel pour la cible sociale.
    7. Exclure les souris avec des scores de rapport d’interaction aberrant.

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Representative Results

Au total, quatre expériences différentes ont été réalisées à l’aide du modèle de stress chronique de défaite sociale chez des souris mâles adolescentes C57BL/6 (JPN 21). Cependant, ce modèle présentait des limites importantes pour son utilisation chez les souris C57BL/6 adolescentes précoces.

Modifications de l’équipement requises pour les souris adolescentes C57BL/6
La première limitation était que l’équipement utilisé pour l’appareil de défaite sociale était conçu pour les souris adultes. En raison de leur taille, les souris adolescentes C57BL/6 au JPN 21 ont pu passer à travers les perforations des séparateurs du côté de l’agresseur. Cela a interrompu la période de contact sensoriel. De plus, des souris adolescentes ont pu s’échapper à travers les barreaux des dessus en fil d’acier. Par conséquent, l’équipement a été modifié pour empêcher les souris de s’échapper (figure 1). Le diamètre des perforations est passé de 1,1 cm à 0,6 cm (figure 1B), et le dessus en fil d’acier a été remplacé, passant d’un espace de 1,1 cm entre les barres à un autre avec un espacement de 0,6 cm (figure 1C). De plus, le dessus a été fixé avec des pinces, et les cages à rats ont également été recouvertes de couvercles en plastique sans coton de protection. La litière de copeaux de bois a également été réglée à un niveau approprié pour les souris adolescentes (figure 1D-F).

Le modèle AcSD nécessite l’amorçage de souris CD-1 mâles adultes pour assurer des épisodes cohérents et agressifs
La deuxième limitation, et la plus importante, était le manque de cohérence dans l’agression physique des souris CD-1 envers les souris adolescentes. Au cours des séances chroniques de défaite sociale, l’agressivité variait de zéro attaque agressive pendant la séance de 10 minutes à une ou deux morsures mortelles en raison de la petite taille des souris adolescentes. Cependant, si les souris CD-1 étaient utilisées pour plus d’une expérience, la cohérence du nombre d’attaques augmentait.

La figure 2B montre le nombre de crises par jour pour chaque cohorte expérimentale de défaite sociale chronique (P0, A0, A1 et A2). Une interaction a été observée entre le jour et la cohorte (figure 2B, mesures répétées bidirectionnelles ANOVA : F(27, 234) = 3,83, p < 0,0001), l’effet principal du jour (F(6,288, 163,5) = 6,2, p < 0,0001) et l’effet principal de la cohorte (F(3, 26) = 3,8, p = 0,02). Le test post hoc a révélé des différences entre les cohortes aux jours 1, 2, 3 et 7 (tests post hoc de Holm-Sidak : jour 1, P0 vs A2, p = 0,02 ; A1 contre A2, p = 0,02 ; jour 2, A1 contre A2, p = 0,04 ; jour, 3 A0 contre A1, p = 0,007 ; A1 contre A2, p = 0,04 ; jour 7, A0 vs. A1, p = 0,04). Toutes les souris CD-1 des expériences P0 et A0 ont cessé d’attaquer au cours des 3 derniers jours. Les souris CD-1 qui ont été utilisées pour les expériences P0 et A0 ont été utilisées dans A1, chez qui il y avait une cohérence dans les attaques (Figure 2B), indiquant que les CD-1 étaient plus sujettes à l’agression si elles étaient soumises à des interactions physiques auparavant.

Pour cette raison, comme décrit aux étapes 2.1 et 2.2, les souris CD-1 ont été dépistées spécifiquement pour leur agressivité envers les souris adolescentes et amorcées avec un mâle adulte C57BL/6 pour l’agression envers les souris C57BL/6 adolescentes. De plus, l’AcSD a été utilisé pour faire passer l’âge du JPN 21 au JPN 25 tout en ciblant le début de l’adolescence.

Au cours des séances d’AcSD, les souris CD-1 ont augmenté le nombre d’attaques envers les souris adolescentes de manière plus cohérente, comme le montre la figure 2D. Contrairement au paradigme de la défaite sociale chronique, aucune interaction significative n’a été observée entre la session et la cohorte expérimentale (Figure 2D, ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles : F(35, 483) = 1,33, p = 0,1), il y avait un effet principal de la session (F(5,644, 389,5) = 14,15, p < 0,0001) et un effet principal de la cohorte (F(5, 69) = 7,91, p < 0,0001) ; Le test post-hoc de Holm-Sidak n’a pas révélé de différences significatives entre les cohortes. Une comparaison des moyennes des attaques entre les cohortes a révélé que cet effet était principalement attribuable à la cohorte A7, qui présentait un nombre significativement plus élevé de crises (données non présentées, ANOVA à un facteur F(5, 69) = 7,911, p < 0,0001 ; Tests post-hoc de Holm-Sidak : A3 contre A6, p = 0,04 ; A7 contre A5, p = 0,002 ; A7 contre A6, p < 0,0001 ; A7 contre A8, p = 0,0001).

Les souris adolescentes ont reçu plus d’attaques avec des souris CD-1 amorcées pendant l’AcSD que les souris adolescentes exposées à un protocole de défaite sociale chronique (Figure 2E, test t non apparié avec correction de Welch, t = 15,40, df = 17,87, p < 0,0001) en utilisant des souris CD-1 naïves (non amorcées). Les attaques n’étaient pas cohérentes pendant le protocole de défaite sociale chronique, et en fait, plusieurs souris expérimentales n’ont pas été attaquées du tout.

Figure 2
Figure 2 : Comparaison du nombre de crises par jour entre le stress chronique de défaite sociale et l’AcSD. (A) Chronologie du modèle de stress chronique de défaite sociale. (B) Nombre de crises par jour pour chaque cohorte expérimentale (P0, P1, A1 et A2) pendant le stress chronique de défaite sociale chez les souris mâles adolescentes C57BL/6 (ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles). (C) Chronologie du modèle de stress de défaite sociale accélérée (AcSD). (D) Nombre de crises par jour pour chaque cohorte expérimentale (A3-A8) pendant l’AcSD chez les souris mâles adolescentes C57BL/6 (ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles). (E) Le nombre moyen d’attaques était significativement plus élevé pour AcSD (test t non apparié avec correction de Welch, ****p < 0,0001). Toutes les données sont présentées en moyenne ± SEM. Abréviations : CSDS = stress chronique de défaite sociale ; SIT = test d’interaction sociale ; JPN = jour postnatal ; P0, A0-A8 = étiquettes pour chaque cohorte expérimentale. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Le schéma des crises pendant les séances d’AcSD n’a pas d’impact sur le phénotype social 24 h plus tard
Après l’exposition au stress de la défaite sociale, la plupart des souris mâles adolescentes n’ont pas montré d’évitement social lorsqu’elles ont été testées dans le SIT (Figure 3B, défaite sociale chronique : ANOVA à un facteur F(2, 43) = 14,57, p < 0,0001. F, AcSD : test de Kruskal-Wallis, H(2) = 72,35, p < 0,0001). Pour les deux modèles, il n’y avait pas de différences significatives dans le nombre d’attaques entre les souris vaincues qui évitaient socialement et celles qui n’en avaient pas (Figure 3D, Défaite sociale chronique : ANOVA à mesures répétées à deux facteurs, F(9, 252) = 4,07, p = 0,21. H. AcSD : ANOVA à mesures répétées à deux facteurs, F(7, 511) = 1,32, p = 0,24). Cependant, la proportion de souris résilientes était plus élevée après une défaite sociale chronique que celle après une exposition à l’AcSD (Figure 3C,G, 70 % vs 55,26 %, test binomial (unilatéral), p = 0,0047).

Figure 3
Figure 3 : Comparaison des scores des tests d’interaction sociale (SIT) après le stress de défaite sociale chronique et les paradigmes AcSD. (A) Chronologie du modèle de stress de défaite sociale chronique. (B) Distribution du score SIT après le stress chronique de défaite sociale à l’adolescence (ANOVA à un facteur). (C) Proportion de personnes résilientes/sensibles après un stress chronique de défaite sociale à l’adolescence. (D) Nombre de crises par phénotype reçues pendant le stress chronique de défaite sociale, aucune différence significative entre les résilients et les susceptibles n’a été observée (ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles). (E) Chronologie du modèle de stress de défaite sociale accéléré (AcSD). (F) Distribution du score SIT après AcSD à l’adolescence (Kruskal-Wallis). Ce chiffre est modifié par rapport à57. (G) La proportion de personnes résilientes/sensibles après l’AcSD à l’adolescence. Ce chiffre est modifié par rapport à57. (H) Nombre de crises par phénotype reçues au cours de l’AcSD ; il n’y a pas de différence entre résilient et sensible (ANOVA à mesures répétées dans les deux sens). Ce chiffre a été modifié par rapport à59. **p < 0,001, ****p < 0,0001. Toutes les données sont présentées en moyenne ± MEB. Abréviations : JPN = jour postnatal ; Con = contrôles ; Res = résilient ; Sus = susceptible. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

AcSD peut être utilisé chez les souris femelles C57BL/6 adolescentes
Étant donné que les souris mâles et femelles PND 25 C57BL/6 n’ont pas atteint leur maturité reproductive, les souris CD-1 amorcées pourraient présenter des attaques agressives envers les souris femelles adolescentes comme elles l’ont fait envers les souris mâles adolescentes. Cependant, la phase d’amorçage a dû être prolongée pour atteindre un nombre conséquent d’attaques (Figure 4A). Comme le montre la figure 4B, aucune interaction n’a été observée entre le jour et la cohorte entre les expériences (figure 4B, ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles : F(35,707) = 1,38, p = 0,07), il y avait un effet principal de la session (F(6,286, 634,9) = 16,1, p < 0,0001) et un effet principal de la cohorte (F(5, 101) = 11,34, p < 0,0001 ; Tests post-hoc de Holm-Sidak : session 2 C4 vs C8, p = 0,03 ; séance 6 C7 vs C4, p = 0,02 ; C7 contre C5, p = 0,02 ; séance 7 C8 vs C3, p = 0,02 ; C8 contre C4, p = 0,045). La majorité des souris femelles adolescentes C57BL/6 exposées à l’AcSD étaient résistantes à l’évitement social (figure 4C, ANOVA de Brown-Forsythe : F(2 113,4) = 27,2, p < 0,0001), comme les souris mâles adolescentes. Aucune différence significative n’a été observée dans le nombre d’attaques entre les souris résilientes et sensibles (Figure 4E, ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles, interaction session x phénotype : F(7, 714) = 0,73, p = 0,64, effet principal de la session F(6,375, 650,3) = 7,02, p < 0,0001, aucun effet principal du phénotype F(1, 102) = 0,4, p = 0,53).

Figure 4
Figure 4 : AcSD chez des souris femelles adolescentes. (A) Chronologie de l’expérience. (B) Nombre d’attaques par jour par expérience pendant l’AcSD (ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles). (C) Distribution du score SIT après AcSD pendant l’adolescence chez les souris femelles (ANOVA de Brown-Forsythe). (D) Proportion de personnes résilientes/sensibles après l’AcSD à l’adolescence (à droite). (E) Nombre d’attaques par phénotype reçues au cours de l’AcSD ; aucune différence significative n’a été observée entre les souris résilientes et sensibles (ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles). Toutes les données sont présentées en moyenne ± SEM. (C-E) Ces chiffres ont été modifiés au lieu de59. Abréviations : SIT = test d’interaction sociale ; JPN = jour postnatal ; C3-C8 = étiquettes pour chaque cohorte expérimentale ; Con = contrôles ; Res = résilient ; Sus = susceptible. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Tableau supplémentaire 1 : Modèle de feuille de pointage pour le jour 1 du dépistage chez les adultes. Abréviations : CD-1 = ID des souris CD-1 dépistées, Exp = ID de l’expérience, 3 min = Durée de la session de dépistage pour les souris adultes C57BL/6, ID BL6 = ID des souris adultes C57BL/6 utilisées pour le dépistage, Lat 1 ADULTES = Latence de la première attaque du CD-1 vers la souris adulte C57BL/6, # agressions = Nombre d’attaques effectuées par le CD-1. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 2 : Modèle de feuille de score pour le dépistage auprès des adultes et des adolescents. Abréviations : Exp = ID de l’expérience, 1 min = Durée de la session de dépistage pour les souris adultes C57BL/6, ID BL6 = ID des souris adultes C57BL/6 utilisées pour le dépistage, Lat 1 ADULTES = Latence de la première attaque du CD-1 vers la souris adulte C57BL/6, # agressions = Nombre d’attaques effectuées par le CD-1, 5 min = Durée de la session de dépistage pour les souris adolescentes C57BL/6, BL6 Ad = ID des souris adolescentes C57BL/6 utilisées pour le dépistage, Lat 1 Adolescents = Latence de la première attaque du CD-1 vers la souris adolescente C57BL/6, CD-1 = ID des souris CD-1 dépistées. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 3 : Modèle de feuille de pointage pour la phase d’amorçage. Abréviations : CD-1 = ID des souris CD-1 utilisées pour l’amorçage, Exp = ID de l’expérience, 30 sec = Durée de la session d’amorçage pour les souris adultes C57BL/6, ID BL6 = ID des souris adultes C57BL/6 utilisées pour l’amorçage, Lat 1 ADULTES = Latence de la première attaque du CD-1 vers la souris adulte C57BL/6, # agressions = Nombre d’attaques effectuées par le CD-1, Min : 3 = Durée de la séance d’amorçage pour les souris adolescentes C57BL/6, BL6 Ad = ID des souris adolescentes C57BL/6 utilisées pour l’amorçage, Lat 1 Adolescents = Latence de la première attaque du CD-1 vers la souris adolescente C57BL/6, # montages = Nombre de montages reçus par les souris adolescentes C57BL/6. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 4 : Modèle de feuille de score pour la planification de la défaite sociale (20 souris adolescentes). Abréviations : CD1 = ID des souris CD-1, E = Expérience, H = Humidité, 1 ère = Session 1, 2ème = Session 2, BL6 adulte = ID des souris adultes C57BL/6 utilisées pour l’amorçage, Poids = Poids des souris adolescentes C57BL/6, # attaques = Nombre d’attaques effectuées par le CD-1, # blessures = Nombre de blessures reçues par les souris adolescentes C57BL/6. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 5 : Exemple de planification de défaite sociale. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 6 : Modèle pour la surveillance des blessures chez les souris mâles adultes C57BL/6. Abréviations : 1er - # blessures = Nombre de blessures reçues par la souris adulte C57BL/6 lors de la session 1, 2ème - # blessures = Nombre de blessures reçues par la souris adulte C57BL/6 lors de la session 2, BL6 = ID des souris adultes C57BL/6 utilisées pour l’amorçage. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 7 : Modèle de planification du groupe témoin (10 souris adolescentes). Règles de brouillage : Ne répétez pas le même congénère ; une souris ne peut pas répéter le même côté de la boîte dans la même journée ; les souris doivent être brouillées avec des souris de différentes cages de leur cage d’origine ; les cages domestiques sont numérotées ; Les numéros de souris sont donnés en fonction du numéro de la cage d’origine ; Les groupes vaincus et contrôlés sont pris au hasard dans la cage domestique. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau supplémentaire 8 : Exemple de planification du groupe de contrôle. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

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Discussion

Comportement cohérent et agressif chez les souris CD-1
Pendant la phase de projection, il est très important de prendre note de tous les comportements affichés par le CD-1 (poursuite, montée, reniflement, toilettage ou morsure) et de suivre de près ces enregistrements lors de la sélection des souris CD-1 pour l’AcSD. Il est probable qu’une souris CD-1 qui interagit avec la souris adolescente sans l’attaquer développera de l’agressivité envers les souris adolescentes lors de l’amorçage. En revanche, une souris CD-1 qui attaque une souris adulte mais ne s’approche pas d’une souris adolescente ne développera probablement pas d’agressivité envers les souris adolescentes.

La phase d’amorçage du CD-1 permet de développer un comportement agressif envers les souris adolescentes. Par conséquent, il est essentiel d’avoir un registre précis des comportements pour la sélection des souris. De plus, il est essentiel de toujours filtrer les souris CD-1 avant une nouvelle expérience, même si une souris CD-1 a déjà subi une défaite auparavant. Certaines souris CD-1 peuvent cesser d’attaquer les souris adolescentes lorsqu’elles ne sont pas dérangées dans leur cage domestique pendant un certain temps, d’autres peuvent développer un comportement territorial accru parce qu’elles sont logées en isolement.

Pour l’amorçage des souris CD-1, le protocole préconise 3 jours. Si des souris CD-1 naïves sont utilisées, l’amorçage peut être prolongé si les souris CD-1 n’attaquent pas activement les souris adolescentes. Pour les souris CD-1 qui avaient subi une défaite sociale avec des souris adolescentes, la durée de cette phase d’amorçage peut être réduite.

Les phases de dépistage et d’amorçage sont essentielles pour la réussite des séances d’AcSD. Par exemple, les souris CD-1 qui ont été correctement amorcées attaqueront et atteindront la limite de 10 attaques plus rapidement qu’une souris CD-1 moins agressive, ce qui permet de courts épisodes de défaite.

Pendant l’AcSD, il est crucial de séparer les animaux lorsque les attaques sont très violentes (c’est-à-dire que la souris CD-1 ne lâche pas la souris C57BL/6J) ; Sinon, les souris adolescentes seront blessées et les attaques doivent être limitées. Le traitement des blessures est également très important pour éviter les infections ; Il est recommandé de ne pas utiliser de pommades grasses pour traiter les blessures, car les animaux lécheront la pommade, perdant ainsi des poils et exposant la blessure.

Dépannage de l’AcSD à utiliser pour les souris mâles et femelles adolescentes C57BL/6
Le modèle de stress chronique de défaite sociale présentait des limites importantes pour son utilisation au début de l’adolescence chez les souris C57BL/6 mâles et femelles. Dans cette section, les modifications apportées pour le développement du modèle AcSD à l’adolescence sont décrites.

Équipement : La liste complète de l’équipement est répertoriée dans la table des matériaux. Les souris adolescentes C57BL/6 au début de l’adolescence (JPN 21-30) étaient trop petites pour l’équipement décrit précédemment utilisé en laboratoire60. Le diamètre des perforations sur les séparateurs en verre acrylique est suffisamment grand pour permettre aux souris C57BL/6 de passer d’un compartiment à l’autre, où réside l’agresseur. Pour éviter cela, des séparateurs en verre acrylique qui ont des perforations d’un petit diamètre ont été fabriqués. De plus, le dessus en fil d’acier devait être fixé à l’aide de clips pour empêcher les souris de s’échapper des cages. Les couvercles utilisés sont généralement utilisés pour les cages ventilées. Dans ce cas, ces couvercles ont été utilisés sans le coton de protection pour permettre une bonne ventilation et empêcher les souris de s’échapper de la cage. Il est important de considérer que la quantité de litière en copeaux de bois utilisée doit permettre aux souris adolescentes d’atteindre la nourriture et le distributeur d’eau placé sur le couvercle du couvercle. Cependant, de grandes quantités de copeaux de bois peuvent devenir humides.

Sélection des souris CD-1 : Dans le modèle chronique, les souris CD-1 sont dépistées pour un comportement agressif avant le début de l’expérience. Les souris CD-1 sont sélectionnées après 3 jours de dépistage, et leur comportement agressif est évalué. Après le dépistage, les animaux qui ont des latences d’attaque inférieures à 30 s et qui montrent des attaques constantes sont sélectionnés pour la phase suivante. Cependant, au cours des expériences de défaite sociale chronique, les souris CD-1 n’ont pas maintenu un nombre constant de crises pendant 10 jours (Figure 2B). Par conséquent, plusieurs souris CD-1 ont dû être retirées de l’expérience en raison d’un manque d’agressivité envers la souris intruse. En fait, alors que seule une petite proportion des souris CD-1 attaquait la souris intruse, certaines de ces souris étaient extrêmement agressives et blessaient parfois gravement les souris mâles C57BL/6 PND 21. Par conséquent, le dépistage des souris CD-1 a été modifié pour sélectionner des souris agressives envers des souris adolescentes, augmentant ainsi l’agression physique.

Cohérence de l’agression physique : Une agression physique cohérente conduit à l’obtention d’une défaite rapide et robuste de l’intrus6. Pour normaliser les procédures entre les expériences et les expérimentateurs, une définition opérationnelle de l’attaque a été utilisée57, permettant une mesure quantitative précise de l’agressivité.

Agressivité d’amorçage : Au cours des expériences de défaite sociale chronique, le nombre de crises a considérablement varié, diminuant au cours des derniers jours de l’expérience (Figure 2B). Pour augmenter le comportement agressif des souris CD-1 envers les souris mâles adolescentes C57BL/6, les souris CD-1 ont été préparées à être activement agressives, quelles que soient les souris introduites dans leur cage domestique. Ce comportement a été obtenu en introduisant une souris mâle C57BL/6 adulte pendant 1 minute avant la souris adolescente, encourageant la souris CD-1 à attaquer les souris adolescentes après que l’adulte ait été récupéré.

Durée du modèle : Les souris adolescentes C57BL/6 au JPN 21 sont très petites, et les souris CD-1 pourraient les blesser gravement en une seule attaque. Par conséquent, pour cibler le début de l’adolescence et avoir encore des séances répétées de défaite sociale, un modèle alternatif au stress classique de défaite sociale chronique de 10 jours a été sélectionné. Le stress accéléré de défaite sociale (AcSD)42 consiste en deux séances d’agression physique par jour, une séance le matin et une séance l’après-midi, pour un total de 4 jours (8 séances). Le modèle AcSD a permis d’augmenter l’âge des souris adolescentes du JPN 21 au JPN 25, en ciblant toujours uniquement le début de l’adolescence.

Limites de l’AcSD à l’adolescence
Le modèle AcSD présente certaines limites. Par rapport au modèle de défaite sociale chronique chez les adultes, l’AcSD nécessite le dépistage de deux fois plus de souris CD-1 que de souris adolescentes C57BL/6. La durée de la phase d’amorçage peut varier en fonction du comportement agressif des souris CD-1 ; en tant que tel, le calendrier AcSD doit être planifié avec anticipation, et toutes ces variables doivent être prises en compte. Étant donné que la plupart des souris adolescentes feront preuve de résilience face à l’évitement social après une exposition à l’AcSD, pour obtenir un nombre représentatif de souris sensibles, la cohorte expérimentale devrait comprendre au moins 20 animaux pour les mâles et 30 pour les femelles.

L’AcSD chez les souris adolescentes donne des résultats cohérents dans toutes les cohortes expérimentales
Après avoir été exposés à un stress social avec à la fois une défaite sociale chronique et des protocoles AcSD, la plupart des souris mâles adolescentes ont montré une résilience contre l’évitement social. Cependant, pour le modèle de défaite sociale chronique, il n’a pas été possible d’écarter la variabilité du nombre d’attaques par le CD-1 en tant que variable confondante. En revanche, pour les expériences AcSD, les souris CD-1 sont amorcées avant chaque session de défaite pour obtenir un nombre constant d’attaques entre les sessions (Figure 2D,E). Dans l’ensemble, toutes les cohortes expérimentales de souris exposées à l’AcSD montrent un nombre similaire d’attaques entre les sessions (Figure 2D) ; cependant, ce n’est pas le cas pour les cohortes de souris exposées au modèle de défaite sociale chronique (figure 2B).

L’utilisation du stress chronique de défaite sociale chez les souris femelles adultes C57BL/6 a été difficile par rapport à d’autres utilisant ce modèle chez d’autres espèces et souches 9,13,45,61. Pour les expériences AcSD chez des souris femelles adolescentes C57BL/6, la phase d’amorçage a été prolongée, assurant le comportement agressif des souris CD-1 (Figure 4A). Cependant, une variabilité peut être observée dans le nombre de crises entre les cohortes expérimentales féminines (figure 4B). Néanmoins, dans ces expériences, toutes les souris CD-1 ont montré un comportement agressif envers les femelles. Pour augmenter le nombre de crises, l’amorçage avec les souris mâles peut être prolongé à 1 min. Comme chez les mâles, la proportion de souris adolescentes C57BL/6 femelles résistantes à l’évitement social était plus élevée que celle des souris présentant une sensibilité (figures 4C, D). De plus, le nombre d’attaques ne différait pas entre les souris résilientes et les souris sensibles (figure 4E), ce qui indique que le phénotype est indépendant des attaques. L’AcSD peut être utilisé chez les souris femelles C57BL/6 adolescentes et les expériences peuvent être réalisées en même temps chez les deux sexes en utilisant les mêmes souris CD-1.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Ces travaux ont été financés par les Instituts de recherche en santé du Canada (numéros de subvention des FC : MOP-74709 ; PJT 190045), l’Institut national de lutte contre l’abus de drogues (numéro de subvention des FC : R01DA037911), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (numéro de subvention des FC : 2982226). Andrea Pantoja-Urban a été soutenue par le Conseil national des sciences humaines, des sciences et des technologies/Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) du Mexique et le FRQNT - Programme de bourses d’excellence pour étudiants étrangers (PBEEE). Samuel Richer a été soutenu par une bourse du Programme intégré de neurosciences de l’Université McGill. Les illustrations de figures ont été créées à l’aide de modèles de BioRender.com.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
C57BL/6 adolescent mice  In house breeding Mice were breeded at the Neurophenotyping Centre of the Douglas Mental Health University Institute.
C57BL/6 adult mice  Charles River Laboratories Strain Code: 027 Mice are ordered so as to arrive at PND>65 and are group housed (four mice per cage) in standard mice cages.
C57BL/6J adolescent mice  Jackson Labs Strain Code: 000664; RRID:IMSR_JAX:000664 Mice are ordered so as to arrive at PND 24 and are group housed (four mice per cage) in standard mice cages.
CD-1 mice  Charles River Laboratories Strain Code: 022 Mice retired breeders more than three months of age and singled housed throughout.
Cleaning solution  Virox Animal Health DIN 02537222 Prevail: Accelerated Hydrogen Peroxide. Desinfectant cleaner and deodorizer.
Clear perforated acrylic glass divider  Manufactured by Douglas Hospital, custom order 0.6 cm (w) × 45.7 cm (d) × 22.23 cm (h); perforations of 0.6 cm diameter. The dividers are perforated allowing sensory but no physical contact between the pair of mice.
Clear rectangular rat cages  Allentown 24 cm (w) × 48.3 cm (d) × 22.23 (h).
Cotton squares for bedding Inotiv Envigo T.6060 iso-BLOX 2.5 cm x 2.5 cm. Added to the social defeat apparatus.
Hard woodchip bedding Inotiv Envigo Teklad 7090, 7115 Sani-chip bedding.
Large binder clips to secure the steel-wire tops STAPLES Item #: 132429, Model #: 24178-CA 51 mm
Medium binder clips to secure the steel-wire tops Item #: 132367, Model #: 24172-CA 32 mm, in case the cover lids of the rat cages do not close with the large clips
Pain relief cream Polysporin Plus Pain Relief Cream (red format, NOT ointment), 2 Antibiotics plus lidocaine hydrochloride
Paired Steel-wire tops  24 cm (w) × 48 cm (d) with 0.6 cm (w) of separation between the grill
Removable wire-mesh enclosure  Johnston industrial plastics 11 cm (w) × 6.8 cm (d) × 42 cm (h) custom order; two per social interaction test arena secured in precut clear polycarbonate
Social interaction open-field arena PEXIGLAS 45 cm (w) × 45 cm (d) × 49 cm (h), custom-crafted from opaque acrylic glass (Plexiglas) 
Stopwatch  For timing defeat sessions
Video camera with infrared lights  Swann SRDVR-44580V  Swann Camera - 4 Channel 1080p Digital Video Recorder & 2 x PRO-T853
Video tracking software  Topscan 2.0 Clever Systems Inc.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Miczek, K. A. A new test for aggression in rats without aversive stimulation: Differential effects of d-amphetamine and cocaine. Psychopharmacology. 60, 253-259 (1979).
  2. Kudryavtseva, N., Bakshtanovskaya, I., Koryakina, L. Social model of depression in mice of c57bl/6j strain. Pharmacol Biochem Behav. 38 (2), 315-320 (1991).
  3. Blanchard, R. J., Mckittrick, C. R., Blanchard, D. C. Animal models of social stress: Effects on behavior and brain neurochemical systems. Physiol Behav. 73 (3), 261-271 (2001).
  4. Berton, O., et al. Essential role of bdnf in the mesolimbic dopamine pathway in social defeat stress. Science. 311 (5762), 864-868 (2006).
  5. Krishnan, V., et al. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions. Cell. 131 (2), 391-404 (2007).
  6. Bartolomucci, A., Fuchs, E., Koolhaas, J. M., Ohl, F. Acute and chronic social defeat: Stress protocols and behavioral testing. Neuromethods. 42, 261-275 (2009).
  7. Golden, S. A., Covington Iii, H. E., Berton, O., Russo, S. J. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice. Nat Protoc. 6 (8), 1183-1191 (2011).
  8. Bourke, C. H., Neigh, G. N. Behavioral effects of chronic adolescent stress are sustained and sexually dimorphic. Horm Behav. 60 (1), 112-120 (2011).
  9. Steinman, M. Q., Trainor, B. C. Sex differences in the effects of social defeat on brain and behavior in the California mouse: Insights from a monogamous rodent. Semin Cell Dev Biol. 61, 92-98 (2017).
  10. Takahashi, A., et al. Establishment of a repeated social defeat stress model in female mice. Sci Rep. 7 (1), 12838 (2017).
  11. Wright, E. C., et al. Sexual differentiation of neural mechanisms of stress sensitivity during puberty. Proc Natl Acad Sci U S A. 120 (43), 2306475120 (2023).
  12. Yin, W., et al. Repeated social defeat in female mice induces anxiety-like behavior associated with enhanced myelopoiesis and increased monocyte accumulation in the brain. Brain Behav Immun. 78, 131-142 (2019).
  13. Van Doeselaar, L., et al. Chronic social defeat stress in female mice leads to sex-specific behavioral and neuroendocrine effects. Stress. 24 (2), 168-180 (2021).
  14. Hollenstein, T., Lougheed, J. P. Beyond storm and stress: Typicality, transactions, timing, and temperament to account for adolescent change. Am Psychol. 68 (6), 444 (2013).
  15. Sawyer, S. M., Azzopardi, P. S., Wickremarathne, D., Patton, G. C. The age of adolescence. Lancet Child Adolesc Health. 2 (3), 223-228 (2018).
  16. Adriani, W., Laviola, G. Windows of vulnerability to psychopathology and therapeutic strategy in the adolescent rodent model. Behav Pharmacol. 15 (5), 341-352 (2004).
  17. Reynolds, L. M., et al. Early adolescence is a critical period for the maturation of inhibitory behavior. Cereb Cortex. 29 (9), 3676-3686 (2019).
  18. Reynolds, L. M., et al. Amphetamine disrupts dopamine axon growth in adolescence by a sex-specific mechanism in mice. Nat Commun. 14 (1), 4035 (2023).
  19. Sisk, L. M., Gee, D. G. Stress and adolescence: Vulnerability and opportunity during a sensitive window of development. Curr Opin Psychol. 44, 286-292 (2022).
  20. Spear, L. P. The adolescent brain and age-related behavioral manifestations. Neurosci Biobehav Rev. 24 (4), 417-463 (2000).
  21. Reynolds, L. M., Flores, C. Mesocorticolimbic dopamine pathways across adolescence: Diversity in development. Front Neural Circuits. 15, 735625 (2021).
  22. Manitt, C., et al. The netrin receptor dcc is required in the pubertal organization of mesocortical dopamine circuitry. J Neurosci. 31 (23), 8381-8394 (2011).
  23. Reynolds, L. M., et al. Dcc receptors drive prefrontal cortex maturation by determining dopamine axon targeting in adolescence. Biol Psychiatry. 83 (2), 181-192 (2018).
  24. Kalsbeek, A., Voorn, P., Buijs, R., Pool, C., Uylings, H. Development of the dopaminergic innervation in the prefrontal cortex of the rat. J Comp Neurol. 269 (1), 58-72 (1988).
  25. Cuesta, S., et al. Dcc-related developmental effects of abused-versus therapeutic-like amphetamine doses in adolescence. Addict Biol. 25 (4), 12791 (2020).
  26. Bekhbat, M., et al. Adolescent stress sensitizes the adult neuroimmune transcriptome and leads to sex-specific microglial and behavioral phenotypes. Neuropsychopharmacology. 46 (5), 949-958 (2021).
  27. Hammerslag, L. R., Gulley, J. M. Age and sex differences in reward behavior in adolescent and adult rats. Dev Psychobiol. 56 (4), 611-621 (2014).
  28. Wheeler, A. L., et al. Adolescent cocaine exposure causes enduring macroscale changes in mouse brain structure. J Neurosci. 33 (5), 1797-1803 (2013).
  29. Schneider, M. Adolescence as a vulnerable period to alter rodent behavior. Cell Tissue Res. 354, 99-106 (2013).
  30. Makinodan, M., Rosen, K. M., Ito, S., Corfas, G. A critical period for social experience-dependent oligodendrocyte maturation and myelination. Science. 337 (6100), 1357-1360 (2012).
  31. Iñiguez, S. D., et al. Social defeat stress induces a depression-like phenotype in adolescent male c57bl/6 mice. Stress. 17 (3), 247-255 (2014).
  32. Iñiguez, S. D., et al. Social defeat stress induces depression-like behavior and alters spine morphology in the hippocampus of adolescent male c57bl/6 mice. Neurobiol Stress. 5, 54-64 (2016).
  33. Latsko, M. S., Farnbauch, L. A., Gilman, T. L., Lynch Iii, J. F., Jasnow, A. M. Corticosterone may interact with peripubertal development to shape adult resistance to social defeat. Horm Behav. 82, 38-45 (2016).
  34. Zhang, F., Yuan, S., Shao, F., Wang, W. Adolescent social defeat induced alterations in social behavior and cognitive flexibility in adult mice: Effects of developmental stage and social condition. Front Behav Neurosci. 10, 149 (2016).
  35. Xu, H., et al. Effects of adolescent social stress and antidepressant treatment on cognitive inflexibility and bdnf epigenetic modifications in the mpfc of adult mice. Psychoneuroendocrinology. 88, 92-101 (2018).
  36. Huang, G. B., et al. Effects of chronic social defeat stress on behaviour, endoplasmic reticulum proteins and choline acetyltransferase in adolescent mice. Int J Neuropsychopharmacol. 16 (7), 1635-1647 (2013).
  37. Hasegawa, S., et al. Dysfunction of serotonergic and dopaminergic neuronal systems in the antidepressant-resistant impairment of social behaviors induced by social defeat stress exposure as juveniles. Int J Neuropsychopharmacol. 21 (9), 837-846 (2018).
  38. Resende, L., et al. Social stress in adolescents induces depression and brain-region-specific modulation of the transcription factor max. Transl Psychiatry. 6 (10), e914 (2016).
  39. Mouri, A., et al. Juvenile social defeat stress exposure persistently impairs social behaviors and neurogenesis. Neuropharmacology. 133, 23-37 (2018).
  40. Rodriguez-Arias, M., et al. Social defeat in adolescent mice increases vulnerability to alcohol consumption. Addict Biol. 21 (1), 87-97 (2016).
  41. Montagud-Romero, S., et al. Repeated social defeat and the rewarding effects of cocaine in adult and adolescent mice: Dopamine transcription factors, probdnf signaling pathways, and the trkb receptor in the mesolimbic system. Psychopharmacology. 234, 2063-2075 (2017).
  42. Wilkinson, M. B., et al. A novel role of the wnt-dishevelled-gsk3β signaling cascade in the mouse nucleus accumbens in a social defeat model of depression. J Neurosci. 31 (25), 9084-9092 (2011).
  43. Hyer, M., et al. Chronic adolescent stress causes sustained impairment of cognitive flexibility and hippocampal synaptic strength in female rats. Neurobiol Stress. 14, 100303 (2021).
  44. Bekhbat, M., et al. Chronic adolescent stress sex-specifically alters central and peripheral neuro-immune reactivity in rats. Brain Behav Immun. 76, 248-257 (2019).
  45. Pyter, L. M., Kelly, S. D., Harrell, C. S., Neigh, G. N. Sex differences in the effects of adolescent stress on adult brain inflammatory markers in rats. Brain Behav Immun. 30, 88-94 (2013).
  46. Dalsgaard, S., et al. Incidence rates and cumulative incidences of the full spectrum of diagnosed mental disorders in childhood and adolescence. JAMA psychiatry. 77 (2), 155-164 (2020).
  47. Pedersen, C. B., et al. A comprehensive nationwide study of the incidence rate and lifetime risk for treated mental disorders. JAMA psychiatry. 71 (5), 573-581 (2014).
  48. Heim, C., Shugart, M., Craighead, W. E., Nemeroff, C. B. Neurobiological and psychiatric consequences of child abuse and neglect. Dev Psychobiol. 52 (7), 671-690 (2010).
  49. Kessler, R. C., Petukhova, M., Sampson, N. A., Zaslavsky, A. M., Wittchen, H. U. Twelve-month and lifetime prevalence and lifetime morbid risk of anxiety and mood disorders in the united states. Int J Methods Psychiatr Res. 21 (3), 169-184 (2012).
  50. Boyd, A., et al. Gender differences in mental disorders and suicidality in europe: Results from a large cross-sectional population-based study. J Affect Disord. 173, 245-254 (2015).
  51. Bale, T. L., Epperson, C. N. Sex differences and stress across the lifespan. Nat Neurosci. 18 (10), 1413-1420 (2015).
  52. Hankin, B. L., Mermelstein, R., Roesch, L. Sex differences in adolescent depression: Stress exposure and reactivity models. Child Dev. 78 (1), 279-295 (2007).
  53. Kim, S., Colwell, S. R., Kata, A., Boyle, M. H., Georgiades, K. Cyberbullying victimization and adolescent mental health: Evidence of differential effects by sex and mental health problem type. J Youth Adolesc. 47, 661-672 (2018).
  54. Filipponi, C., Petrocchi, S., Camerini, A. L. Bullying and substance use in early adolescence: Investigating the longitudinal and reciprocal effects over 3 years using the random intercept cross-lagged panel model. Front Psychol. 11, 571943 (2020).
  55. Brody, G. H., Yu, T., Chen, E., Miller, G. E. Persistence of skin-deep resilience in african american adults. Health Psychol. 39 (10), 921 (2020).
  56. Rijlaarsdam, J., Cecil, C. A., Buil, J. M., Van Lier, P. A., Barker, E. D. Exposure to bullying and general psychopathology: A prospective, longitudinal study. Res Child Adolesc Psychopathol. 49, 727-736 (2021).
  57. Vassilev, P., et al. Unique effects of social defeat stress in adolescent male mice on the netrin-1/dcc pathway, prefrontal cortex dopamine and cognition. eNeuro. 8 (2), (2021).
  58. Vassilev, P., et al. Custom-built operant conditioning setup for calcium imaging and cognitive testing in freely moving mice. eNeuro. 9 (1), (2022).
  59. Pantoja-Urbán, A. H., et al. Gains and losses: Resilience to social defeat stress in adolescent female mice. Biol Psychiatry. 95 (1), 37-47 (2024).
  60. Torres-Berrío, A., et al. Dcc confers susceptibility to depression-like behaviors in humans and mice and is regulated by mir-218. Biol Psychiatry. 81 (4), 306-315 (2017).
  61. Ver Hoeve, E. S., Kelly, G., Luz, S., Ghanshani, S., Bhatnagar, S. Short-term and long-term effects of repeated social defeat during adolescence or adulthood in female rats. Neuroscience. 249, 63-73 (2013).

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Mots-clés : Stress de défaite sociale souris adolescentes C57BL/6 mâle et femelle évitement social modèle de stress de défaite sociale accélérée (AcSD) développement cérébral résultats comportementaux
Modèle de stress de défaite sociale pour les souris mâles et femelles C57BL/6 adolescentes
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Pantoja-Urbán, A. H., Richer, S., Giroux, M., Nouel, D., Flores, C. Social Defeat Stress Model for Adolescent C57BL/6 Male and Female Mice. J. Vis. Exp. (205), e66455, doi:10.3791/66455 (2024).

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