Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Soziales Defeat Stress-Modell für jugendliche C57BL/6 männliche und weibliche Mäuse

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

Wir haben ein beschleunigtes Social Defeat Stress-Modell für jugendliche C57BL/6-Mäuse entwickelt, das sowohl bei Männchen als auch bei Weibchen funktioniert und eine Exposition während diskreter Jugendperioden ermöglicht. Die Exposition gegenüber diesem Modell führt zu sozialer Vermeidung, aber nur bei einer Untergruppe der besiegten männlichen und weiblichen Mäuse.

Abstract

Soziale Widrigkeiten in der Jugend sind weit verbreitet und können sich negativ auf die psychische Gesundheit auswirken. Die Modellierung von sozialem Stress bei jugendlichen männlichen und weiblichen Nagetieren ist erforderlich, um seine Auswirkungen auf die laufende Gehirnentwicklung und die Verhaltensergebnisse zu verstehen. Das Chronic Social Defeat Stress Paradigma (CSDS) wurde häufig verwendet, um sozialen Stress bei erwachsenen männlichen C57BL/6-Mäusen zu modellieren, indem es das aggressive Verhalten eines erwachsenen männlichen Nagetiers gegenüber einem Eindringling nutzte, der in sein Territorium eindringt. Ein Vorteil dieses Paradigmas besteht darin, dass es ermöglicht, besiegte Mäuse 24 Stunden nach der letzten Besiegungssitzung in resiliente und anfällige Gruppen einzuteilen, basierend auf ihren individuellen Unterschieden im Sozialverhalten. Die Implementierung dieses Modells bei jugendlichen C57BL/6-Mäusen war eine Herausforderung, da erwachsene oder jugendliche Mäuse in der Regel keine männlichen oder weiblichen Mäuse im frühen Jugendalter angreifen und da die Adoleszenz eine kurze Lebensphase ist, die diskrete zeitliche Zeitfenster der Vulnerabilität umfasst. Diese Einschränkung wurde überwunden, indem eine beschleunigte Version des CSDS für jugendliche männliche und weibliche Mäuse angepasst wurde. Dieses 4-tägige Stressparadigma mit 2 körperlichen Angriffssitzungen pro Tag verwendet einen männlichen C57BL/6-Erwachsenen, um die CD-1-Maus auf Aggressivität vorzubereiten, so dass sie die männliche oder weibliche jugendliche Maus leicht angreift. Dieses Modell wurde bei jugendlichen Mäusen als beschleunigter sozialer Niederlagenstress (AcSD) bezeichnet. Die Exposition von Jugendlichen gegenüber AcSD führt 24 Stunden später sowohl bei Männchen als auch bei Weibchen zu sozialer Vermeidung, jedoch nur bei einer Untergruppe der besiegten Mäuse. Diese Sicherheitsanfälligkeit tritt auf, obwohl die Anzahl der Angriffe in allen Sitzungen zwischen resilienten und anfälligen Gruppen konsistent ist. Das AcSD-Modell ist kurz genug, um eine Exposition während diskreter Perioden innerhalb der Adoleszenz zu ermöglichen, ermöglicht die Segregation von Mäusen nach dem Vorhandensein oder Fehlen von sozialem Vermeidungsverhalten und ist das erste verfügbare Modell zur Untersuchung von sozialem Niederlagenstress bei jugendlichen weiblichen C57BL/6-Mäusen.

Introduction

Das Paradigma des chronischen sozialen Niederlagenstresses wird häufig verwendet, um sozialen Stress bei erwachsenen Nagetieren am postnatalen Tag (PND) >65 zu modellieren. Dieses Paradigma basiert auf dem natürlichen aggressiven Verhalten eines erwachsenen männlichen Nagetiers, wenn ein Eindringling in sein Territorium eindringt. Dieses Modell wird bei einer Vielzahl von Nagetierarten verwendet, darunter Ratten, Hamster und Mäuse 1,2,3,4,5,6,7,8,9, und besteht aus einer Kombination aus physischer Aggression und psychischem Stress, die etwa 10 Tage anhält, während derer ein eindringendes Nagetier einige Minuten lang körperliche Aggression durch das ansässige Nagetier experimentiert. Die beiden Nagetiere verbleiben im Käfig des Bewohners, getrennt durch eine Trennwand, die sensorischen, aber keinen körperlichen Kontakt ermöglicht7. In Mäuseversuchen sind die am häufigsten verwendeten residenten/Aggressormäuse pensionierte Züchter Schweizer CD-1-Mäuse, die ein robustes Revierverhalten gegenüber Eindringlingen zeigen 6,7. Bei den Intruder-Mäusen ist der am besten charakterisierte Stamm die Inzucht C57BL/6 Stamm 2,4,5. Die besiegte Maus wird jeden Tag einem neuen Angreifer ausgesetzt, um eine Gewöhnung an den Angreifer zu verhindern. Kontrollmäuse werden jeden Tag mit einem anderen Artgenossen untergebracht. 24 h nach der letzten Defeat-Session werden die Versuchsmäuse in einem Social Interaction Test (SIT) getestet, bei dem sie ein offenes Feld in Abwesenheit (kein Target) oder in Anwesenheit einer neuartigen CD-1-Maus (Target) erkunden können. Kontrollmäuse verbringen mehr Zeit in der Interaktionszone mit dem Ziel als im Nicht-Zielteil der Aufgabe. Besiegte Mäuse werden als anfällig (Verhältnis<1) oder widerstandsfähig (Verhältnis>1) klassifiziert, entsprechend einem sozialen Interaktionsverhältnis (Zeit, die in der Interaktionszone verbracht wird, wenn der Aggressor anwesend ist/Zeit, die in der Interaktionszone verbracht wird, wenn der Aggressor abwesend ist). Dieses Verfahren bietet ein nützliches Werkzeug, um individuelle Unterschiede in der Reaktion auf Stress zu untersuchen.

Bis vor wenigen Jahren wurde das Modell des chronischen sozialen Niederlagenstresses hauptsächlich bei erwachsenen männlichen Mäusen verwendet, da die akzentuierten männlichen Dominanzhierarchien den Kampf gegen Männchen, aber nicht gegen Weibchen beinhalten 6,7. Darüber hinaus greifen männliche Nagetiere in der Regel keine Weibchen an; Stattdessen zeigen sie Paarungsverhalten10. Ungeachtet dieser Hindernisse wurden verschiedene Strategien entwickelt, um das Paradigma des chronischen sozialen Niederlagenstresses für erwachsene weibliche Mäuse zu adaptieren. Zum Beispiel basiert das kalifornische Mausmodell der sozialen Niederlage auf der natürlichen Aggression dieser monogamen Spezies von beiden Geschlechtern bei der Verteidigung ihres Territoriums 9,11. Andere Ansätze konzentrieren sich auf die Induktion aggressiven Verhaltens der CD-1-Mäuse durch Stimulierung ihres ventromedialen Hypothalamus zu konsistentem aggressivem Verhalten10,12 oder durch die Anwendung von männlichem Urin bei den experimentellen adulten weiblichen Mäusen, um Angriffe von CD-1-Aggressoren zu erhalten13. Diese erhöhte und konsistente Aggression der CD-1-Mäuse ist entscheidend dafür, dass die experimentelle Eindringlingsmaus während der Dauer der Interaktion deutliche Verhaltenszeichen der Unterordnung gegenüber den wiederholten Angriffen des Aggressors zeigt6.

Anpassung des Modells der chronischen sozialen Niederlage für die Anwendung bei jugendlichen C57BL/6-Mäusen
Die Adoleszenz ist eine Phase, die durch eine erhebliche psychosoziale Reifung gekennzeichnet ist, die sich parallel zu Veränderungen in der Mikro- und Makroarchitektur des Gehirns, insbesondere im präfrontalen Kortex, entfaltet. Sowohl beim Menschen als auch bei Nagetieren gibt es wenig Konsens über den spezifischen Beginn und das Ende der Jugendperiode14,15. Darüber hinaus gibt es innerhalb der Adoleszenz kritische Vulnerabilitätsfenster für erfahrungsinduzierte Störungen der laufenden Gehirn- und kognitiven Entwicklung 16,17,18,19. Pubertät und Adoleszenz treten gleichzeitig auf, aber diese Begriffe sind nicht synonym. Die Pubertät bedeutet den Beginn der sexuellen Reifung, während die Adoleszenz eine breitere Phase darstellt, die durch den allmählichen Übergang vom Jugendzustand zur Erlangung der Unabhängigkeit gekennzeichnet ist20. Verschiedene Gruppen haben vorgeschlagen, dass die Adoleszenz bei Mäusen von der Entwöhnung (PND 21) bis zum Erwachsenenalter (PND 60) reicht21. Insbesondere die frühe Adoleszenz kann als die erste und zweite Woche nach der Entwöhnung (PND 21-34) und die mittlere Adoleszenz als PND 35-48 bezeichnet werden. Diese Bereiche umfassen diskrete Entwicklungsperioden, die beispielsweise die Entwicklung des Dopaminsystems 22,23,24, die Anfälligkeit für Arzneimittelwirkungen auf die Entwicklung neuronaler Netzwerke 17,25,26,27 und unterschiedliche Verhaltensmerkmale 16,20,28,29,30 betreffen.

Das Kampfverhalten der ansässigen Maus ist für das Protokoll der sozialen Niederlage erforderlich. Wie bei weiblichen Mäusen gehen Männchen jedoch in der Regel keine aggressiven Interaktionen mit Mäusen im frühen Jugendalter ein, möglicherweise weil sie sie nicht als Bedrohung wahrnehmen. Die meisten Studien, die die Auswirkungen einer chronischen sozialen Niederlage bei jugendlichen C57BL/6-Mäusen untersuchten, wurden in der mittleren Adoleszenzphase durchgeführt 31,32,33,34,35; andere geben den postnatalen Tag der Exposition von Jugendlichen nicht an36,37 oder verlängern die Tage für die Niederlage bis ins frühe Erwachsenenalter38 oder erlauben keinen sensorischen Kontakt39; Andere Studien an jugendlichen Mäusen verwenden andere Stämme 40,41. Die Merkmale dieser Studien mit chronischem sozialem Niederlagenstress bei jugendlichen männlichen Mäusen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Unsere Forschungsgruppe ist daran interessiert, spezifische Expositionsfenster bei Jugendlichen, einschließlich der frühen Adoleszenz, bei C57BL/6-Mäusen zu untersuchen. Aufgrund der kurzen Dauer der verschiedenen Jugendperioden wurde eine modifizierte Version der beschleunigten Version des chronischen Paradigmas des sozialen Niederlagenstresses entworfen42. Dieses Modell wurde bei jugendlichen Mäusen als beschleunigter sozialer Niederlagenstress (AcSD) bezeichnet. Frühere Arbeiten zeigen, dass es signifikante geschlechtsspezifische Unterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber sozialem Stress in der Jugend bei Rattengibt 8,26,43,44,45 sowie bei den schädlichen Auswirkungen von sozialem Stress auf die psychische Gesundheit beim Menschen 46,47,48,49,50,51,52, 53,54,55,56. Das AcSD-Modell funktioniert auch bei jugendlichen weiblichen Mäusen effektiv und ermöglicht es ihnen, mögliche geschlechtsspezifische Konsequenzen zu untersuchen und die neurobiologischen Grundlagen zu erforschen.

Tabelle 1: Studien mit sozialen Niederlagen-Stress-Paradigmen bei jugendlichen männlichen Mäusen. Stamm und Spezies: Kalifornische Maus: Peromyscus californicus. C57BL/6: Mus musculus black 6 Inzuchtmausstamm. C57BL/6J: M. musculus black 6 Inzuchtmausmodell, das von Jackson's Laboratories zur Verfügung gestellt wurde. CD-1: M. musculus aus einem Schweizer Albino-Mausstamm. ICR: M. musculus Institute of Cancer Research züchtete einen Albino-Mausstamm aus. OF1: M. musculus Oncins France 1 gezüchteter Albino-Mausstamm.
Abkürzungen: wk = Woche; PND = Postnataler Tag; res = belastbar; sus = anfällig; unsus = unempfindlich. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Die experimentellen Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Canadian Council of Animal Care durchgeführt und vom Animal Care Committee der McGill University und des Douglas Hospital genehmigt (Tierversuchsgenehmigungsnummer: 2005-5084). Alle Mäuse wurden in einem temperatur- und feuchtigkeitskontrollierten (21-22 °C; 60%) Kolonieraum und in einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus (Licht an um 8:00 Uhr) im Neurophenotypisierungszentrum des Douglas Mental Health University Institute untergebracht. Die Mäuse hatten während der gesamten Experimente ad libitum Zugang zu Nahrung und Wasser. Die Mäuse wurden nach dem Zufallsprinzip jeder Versuchsbedingung zugeordnet. Die Versuchstiere wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle). Tabelle 2 fasst die Merkmale des Tieres für jede Versuchsphase zusammen. Insgesamt wurden 489 jugendliche C57BL/6J-Mäuse (259 Männchen; 230 Weibchen) in 20 experimentellen Kohorten verwendet.

Tabelle 2: Tierversuche für jede Versuchsphase. †Wenn diese Tiere nicht schwer verletzt sind, können sie für das Priming wiederverwendet werden. ‡Wenn diese Tiere nicht schwer verletzt sind, können sie für das Priming während des AcSD wiederverwendet werden, §Neurophänotypisierungszentrum des Douglas Mental Health University Institute. Für Experimente mit Männchen, #Für Experimente mit Weibchen, wenn die Niederlage gemischt ist, verwende Weibchen zum Priming. ††Nicht für AcSD zu verwenden. Abkürzungen: AcSD = accelerated social defeat stress; PND = Postnataler Tag Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

1. Akklimatisierung

HINWEIS: Diese Phase sollte mindestens 1 Woche dauern.

  1. Kaufen Sie männliche CD-1-Zuchtmäuse im Ruhestand (siehe Materialtabelle), die älter als 4 Monate sind und doppelt so viele jugendliche C57BL/6J-Mäuse sind (d. h. wenn 10 Mäuse Stress ausgesetzt sind, kaufen Sie 20 CD-1-Mäuse).
    HINWEIS: Der Erwerb dieser Menge an CD-1-Mäusen wird empfohlen, da nur ein kleiner Teil der CD-1-Mäuse aggressives Verhalten gegenüber jugendlichen Mäusen zeigt.
  2. Lassen Sie die männlichen CD-1-Mäuse sich vor dem Screening und der Vorbereitung 1 Woche lang ad libitum an die neue Einrichtung in ihrem Heimkäfig mit Futter und Wasser gewöhnen.
  3. Verwenden Sie C57BL/6 bei PND >65 (Erwachsene) und PND 25 ± 3 (Jugendliche) (Tabelle 2) für die Screening- und Priming-Sitzungen. Erwerben Sie 4 C57BL/6 Mäuse jedes Alters pro Tag des Primings (d. h. für 3 Tage Priming erwerben Sie 12 PND >65 und 12 PND 25 ± 3), um das Verletzungsrisiko zu verringern, da diese Tiere wiederholt für den Screening- und Priming-Prozess eingesetzt werden.

2. CD-1-Screening und Grundierung

HINWEIS: Die Dauer dieser Phase beträgt 3 Tage Screening (1 Tag für weibliche Mäuse) und 3-4 Tage Priming (dies kann bei weiblichen Mäusen und je nach aggressivem Verhalten der CD-1-Mäuse zunehmen).

  1. Verwenden Sie die operationale Definition des Angriffs, um die Angriffe des CD-1 wie unten beschrieben zu registrieren.
    1. Ein Angriff ist definiert, wenn die CD-1-Maus die C57BL/6J-Maus beißt und sich die C57BL/6J-Maus als Reaktion auf den Biss wegbewegt. Ein Biss ist definiert, wenn die CD-1-Maus ihre Zähne auf einen beliebigen Körperteil der C57BL/6J-Maus aufsetzt. Wegbewegen ist definiert, wenn die C57BL/6J-Maus ihre beiden Hinterpfoten aus der Position bewegt, in der sie sich befanden, bevor die CD-1 sie aktivierte.
    2. Stellen Sie sicher, dass zwischen den einzelnen Angriffen ein Unterschied von mindestens ~2 s besteht. Wenn mehr als ein Biss im Abstand von <2 s auftritt, wird dies als ein Angriff gezählt.
    3. Wenn die CD-1-Maus mehr als einmal hintereinander ohne Unterbrechung beißt (<~2 s Abstand), trennen Sie die Tiere vorsichtig mit einem Plastiklineal. Wenn die CD-1-Maus beißt und nicht loslässt, trennen Sie die Tiere vorsichtig. Wenn die C57BL/6J-Maus in einer Ecke eingeklemmt oder von der CD-1-Maus festgehalten wird und sich als Reaktion auf einen Biss nicht mehr wegbewegen kann, trennen Sie die Tiere vorsichtig mit einem Lineal. Zählen Sie all dies als einen Angriff (bis zur Trennung).
  2. Abschirmung
    1. Verwenden Sie für den Umgang mit Tieren Untersuchungshandschuhe aus Nitril und vermeiden Sie die Verwendung von Parfüm oder Duftstoffen.
    2. Führen Sie den 1. Tag des Screenings nur mit adulten männlichen C57BL/6-Mäusen als Eindringlinge (PND >65) im Heimkäfig der CD-1-Mäuse durch. Untersuchen Sie die CD-1-Mäuse immer vor einem neuen Experiment.
    3. Führen Sie eine erwachsene männliche C57BL/6 Maus PND >65 für 3 Minuten in den Heimkäfig einer männlichen CD-1-Maus ein. Registrieren Sie die Latenz bis zur ersten Aggression und wie viele Aggressionen ausgeführt werden (siehe Ergänzende Tabelle 1).
    4. Vom 2. bis zum letzten Tag des Screenings wird ein adulter männlicher C57BL/6 PND>65 für 1 min eingeführt (Begrenzung auf 30 s, wenn der CD-1 sehr aggressiv ist) und dann für 5 min gegen einen jugendlichen C57BL/6 PND 25 ± 3 ausgetauscht.
      HINWEIS: Es ist wichtig, das Screening mit jugendlichen Mäusen durchzuführen, da nicht alle Mäuse, die die adulte männliche C57BL/6-Maus angreifen, auch die jugendliche C57BL/6 angreifen. Tatsächlich greifen CD-1-Mäuse, die jugendliche Mäuse angreifen, nicht immer erwachsene C57BL/6-Männchen an.
    5. Wenn das Experiment auf Aggressivität gegenüber weiblichen Mäusen abzielt, führen Sie das Screening und Priming mit jugendlichen weiblichen Mäusen durch, auch wenn die Versuchsmäuse beide Geschlechter umfassen.
    6. Registrieren Sie die Latenz bis zur ersten Aggression, die Anzahl der Angriffe und die Wunden, die alle C57BL/6-Mäuse erlitten haben (siehe Ergänzende Tabelle 2).
    7. Registrieren Sie jede Art von Interaktion: Jagen, Reitverhalten, Schnüffeln, Putzen oder Beißen. Registrieren, wenn sich der CD-1 nicht den jugendlichen C57BL/6-Mäusen nähert; Wenn dieses Verhalten 2 Tage lang wiederholt wird, schließen Sie den CD-1 nicht in die Grundierung ein.
    8. Wählen Sie für die Priming-Phase alle CD-1-Mäuse aus, die Verhaltensweisen wie Jagen, Aufsteigen, Schnüffeln, Verfolgen, Pflegen oder Beißen der jugendlichen C57BL/6 zeigen.
    9. Behalten Sie die nicht selektierten CD-1-Mäuse und verwenden Sie sie für den Social Interaction Test (SIT).
      HINWEIS: Das territoriale Verhalten nimmt mit der Zeit zu; daher können die nicht selektierten CD-1-Mäuse im nächsten Experiment aggressiv gegenüber jugendlichen Mäusen werden.
  3. Aggressives Verhalten des Primings von CD-1
    1. Halten Sie die für das Priming ausgewählten CD-1-Mäuse bis zum letzten Tag des Primings in ihrem Heimkäfig unter.
    2. Führen Sie eine erwachsene männliche C57BL/6J-Maus PND >65 für 30 s in den CD-1-Heimkäfig ein und tauschen Sie sie dann für 5 Minuten gegen eine jugendliche C57BL/6 PND- 25 ± 3-Maus aus.
    3. Registrieren Sie die Latenz bis zur ersten Aggression, die Anzahl der Angriffe und jede Interaktion (siehe Ergänzende Tabelle 3).
    4. Führen Sie das Priming 2x täglich für 3-4 Tage durch, während die Niederlagen geplant sind (9:00 Uhr und 14:00 Uhr).
      HINWEIS: Nicht alle CD-1-Mäuse greifen die jugendlichen Mäuse in den ersten Tagen an, insbesondere wenn das Priming auf weibliche Mäuse gerichtet ist. Die Anzahl der Tage für das Priming kann sich je nach aggressivem Verhalten der CD-1-Mäuse erhöhen oder verringern.
    5. Um die Anzahl der Priming-Tage zu verringern, verwenden Sie CD-1-Mäuse wieder, die ein früheres Experiment mit männlichen Mäusen durchlaufen haben. Wenn CD-1-Mäuse keine erhöhte Aggression zeigen, verlängern Sie die Tage für das Priming, bis die Kriterien erreicht sind.
    6. Verringern Sie die Tage für das Priming, wenn die CD-1-Mäuse extrem aggressives Verhalten zeigen (C57BL/6-Mäuse zeigen übermäßige Verletzungen), um schwere Verletzungen während der sozialen Niederlage zu vermeiden.
    7. Für die nächste Phase des Experiments wählen Sie die CD-1-Mäuse aus, die die jugendlichen Mäuse mindestens 10x (Männchen) oder 5x (Weibchen) an 2 aufeinanderfolgenden Tagen angreifen.

3. AcSD-Protokoll

HINWEIS: Diese Phase besteht aus 3 Tagen Gewöhnung und 4 Tagen Exposition gegenüber AcSD.

  1. Gewöhnung
    1. Richten Sie die Rattenkäfige für die soziale Niederlage ein (Abbildung 1A-F). Unterteilen Sie die Rattenkäfige mit entsprechenden Acrylglas-Trennwänden in 2 Fächer (Abbildung 1B,D; siehe Materialtabelle).
    2. Bringen Sie auf beiden Seiten des Käfigs Hartholzspärchen hinzu und fügen Sie pro Seite ein Baumwollquadrat als Einstreumaterial hinzu (Abbildung 1D). Stellen Sie sicher, dass die Drahtoberseite mit Bindeklammern gesichert ist (Abbildung 1E). Stellen Sie sicher, dass der Rattenkäfig mit dem Abdeckdeckel ohne Schutzwatte abgedeckt ist (Abbildung 1F).
    3. Platzieren Sie eine CD-1-Maus pro Käfig auf einer Seite des Käfigs. Platzieren Sie ein Etikett an der Außenseite des Käfigs, um jede Maus leicht zu identifizieren.
    4. Platzieren Sie die ausgewählten CD-1-Mäuse 2 oder 3 Tage vor Beginn des AcSD-Protokolls im sozialen Niederlagenapparat (Abbildung 1F) (um das territoriale Verhalten von CD-1 zu verbessern).
    5. Führen Sie 1 Tag vor dem Experiment eine Priming-Sitzung durch. Das ist wichtig, um die Aggression konstant zu halten.
  2. Sitzungen besiegen
    1. Führen Sie 2 Sitzungen pro Tag (erste Sitzung: 9 Uhr, zweite Sitzung: 14 Uhr) für 4 Tage durch, insgesamt 8 Sitzungen. Erstellen Sie einen Zeitplan, um sicherzustellen, dass der Aggressor für jede Sitzung anders ist (siehe Ergänzende Tabelle 4 und Ergänzende Tabelle 5).
    2. Wiegen Sie die jugendliche Maus C57BL/6, bevor Sie sie auf die CD-1-Seite des Käfigs einführen. Setze eine erwachsene männliche C57BL/6-Maus >65 für 30 s in die CD-1-Seite des Besiegungskäfigs ein und tausche sie dann gegen eine jugendliche C57BL/6 PND 24-28-Maus aus, um eine 10-minütige Niederlagenepisode oder maximal 10 Angriffe pro Sitzung zu erhalten.
    3. Trennen Sie die Tiere nach jedem Angriff mit einem Plastiklineal. Überprüfen Sie nach jeder besiegten Sitzung auf Verletzungen und behandeln Sie diese mit einer Schmerzcreme. Registrieren Sie die Anzahl der Verletzungen.
    4. Lege die jugendliche C57BL/6J-Maus bis zur nächsten Session in das freie Fach neben einen unbekannten Angreifer. Wiederholen Sie den Vorgang in jeder Sitzung mit einem anderen Angreifer.
    5. Beginnen Sie die Sitzung mit den experimentellen Mäusen und Aggressormäusen, die in der vorherigen Sitzung nicht gekoppelt waren. Überwachen Sie die Verletzungen der adulten männlichen C57BL/6J-Mäuse, die für das Priming verwendet wurden (siehe Ergänzende Tabelle 6).
  3. Befolgen Sie die folgenden Empfehlungen für Tierschutz und humane Endpunkte.
    1. Befolgen Sie die Standardprozedur des entsprechenden institutionellen Überprüfungsgremiums für soziale Niederlagen und stellen Sie eine ständige tierärztliche Bewertung sicher.
    2. Überwachen Sie die Gesundheit von Mäusen während der gesamten Studie, um Leid und Tod von Tieren zu vermeiden.
    3. Vergewissern Sie sich, dass die perforierte Trennwand richtig eingestellt ist, um zu verhindern, dass Mäuse in das andere Fach gelangen.
    4. Benachrichtigen Sie das Tierarztpersonal, wenn ein Tier eine Wunde zur angemessenen Überwachung hat, und tragen Sie täglich Schmerzcreme auf, bis die Wunde vollständig verheilt ist.
    5. Wenn sich eine Verletzung verschlimmert (die Wunden werden größer), begrenzen Sie die Attacken in der nächsten Sitzung auf 5, um eine Genesung zu ermöglichen. Auf schwere Verletzungen prüfen. Als schwere Verletzungen gelten Wunden mit einer Gesamtlänge von > 1 cm.
    6. Tiere mit einer Gewichtsreduktion von 15 % bis 20 % gegenüber dem ursprünglichen Körpergewicht sofort zu entfernen und einzuschläfern; verminderte/verminderte Bewegungsaktivität und beeinträchtigte Fellpflege; Mäuse mit Wunden > 1 cm; abgetrennter Penis oder Bissspuren mit Schwellung der Vordergliedmaßen.
      HINWEIS: Die primäre Sterbehilfe erfolgt über Isofluran/CO2-Gaskammern, gefolgt von der sekundären Sterbehilfe durch Gebärmutterhalsdislokation.
  4. Kontrollmäuse
    1. Führen Sie 2 Sitzungen pro Tag (erste Sitzung: 9 Uhr, zweite Sitzung: 14 Uhr) für 4 Tage durch, insgesamt 8 Sitzungen. Erstellen Sie einen Zeitplan, um sicherzustellen, dass Kontrollmäuse den Käfig in jeder Sitzung mit einem anderen C57BL/6J-Artgenossen teilen (siehe Ergänzende Tabelle 7 und Ergänzende Tabelle 8).
      HINWEIS: Kontrollmäuse sind keinem Angreifer ausgesetzt. Um die Einführung einer neuartigen CD-1-Maus in jeder Niederlagesitzung nachzuahmen, werden die Kontrollmäuse in jeder Sitzung mit einem neuen gleichgeschlechtlichen und gleichaltrigen Artgenossen (Nicht-Wurfgeschwister) gepaart.
    2. Unterbringen Sie die Kontrollmäuse im sozialen Niederlagenapparat (Abbildung 1) in einem separaten Raum als der der AcSD-Mäuse.
    3. Platzieren Sie zwei Kontrollmäuse pro Käfig, eine auf jeder Seite des Käfigs. Bringen Sie die Mäuse auf einer anderen Seite des Käfigs oder in einem ganz anderen Käfig unter, damit sie den Geruch nicht erkennen. Drehen Sie die Steuermäuse in jeder Sitzung.

Figure 1
Abbildung 1: Apparatur für den beschleunigten sozialen Defeat Stress (AcSD) für jugendliche Mäuse. (A) Von links nach rechts, paarige Stahldraht-Spitzen mit 0,6 cm Abstand zwischen den Stäben, durchsichtige perforierte Polycarbonat-Trennwand mit einem Perforationsdurchmesser von 0,6 cm, Bindeklammern zur Sicherung der Drahtspitzen, durchsichtiger Rattenkäfig mit Abdeckdeckel (ohne Baumwollschutzschicht). (B) Nach oben: Vergleich zwischen den Polycarbonat-Trennwänden für chronische soziale Niederlage bei Erwachsenen (links) und AcSD bei Jugendlichen (rechts); Nach unten: Aus der Nähe des Polycarbonat-Teilers für heranwachsende Mäuse. (C) Nach oben: Vergleich zwischen den Stahldraht-Tops für chronische soziale Niederlage bei Erwachsenen (links) und AcSD bei Jugendlichen (rechts); Unten: Nahaufnahme der Stahldraht-Spitzen. (D-F) Aufbau des gesellschaftlichen Niederlageapparates. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

4. Test der sozialen Interaktion

  1. Führen Sie die SIT nach dem AcSD durch, wie zuvor beschrieben 57,58,59.
    1. Führen Sie die SIT 24 Stunden nach der letzten AcSD-Sitzung durch. Führen Sie die SIT unter roten Lichtbedingungen (nicht unter gelben Lichtbedingungen) zwischen 9 und 16 Uhr durch.
    2. Richten Sie die quadratische Hauptarena und die Overhead-Videokamera ein (siehe Materialtabelle). Die Hauptarena ist in 3 Bereiche unterteilt: die Zone für soziale Interaktion (SIZ), die Ecken und das Zentrum; Diese Bereiche sollten in der Arena mit einer schwarzen Linie markiert werden (verwenden Sie einen schwarzen Permanentmarker). Verwenden Sie die folgenden Dimensionen und Kriterien für jeden Bereich.
      1. Stellen Sie sicher, dass die SIZ die quadratische Fläche von 14 cm x 9 cm ist, die das Gehäuse umgibt. Die Ecken sind kleine, quadratische Flächen (9 cm x 9 cm) in den Ecken der Wand gegenüber dem Gehäuse und stellen den am weitesten vom SIZ entfernten Punkt dar. Die Mitte ist der Bereich zwischen dem SIZ und den Ecken.
    3. Reinigen Sie die Arena und die Gehege mit einer reinigenden Wasserstoffperoxidaselösung.
    4. Platzieren Sie Identifikationsmarken für jedes Tier zur Analyse auf dem Boden. Zeichnen Sie das gesamte Verhalten der Tiere für die Offline-Analyse auf.
  2. Erste Sitzung zur Bestimmung der Baseline-Exploration
    1. Stelle ein leeres Drahtgittergehäuse an eine der Wände der Arena. Platziere die experimentelle (besiegte oder kontrollierte) jugendliche C57BL/6-Maus in der Mitte der Arena. Lassen Sie es die Arena 2,5 Minuten lang frei erkunden. Holen Sie die Maus heraus.
    2. Reinigen Sie die Arena und die Gehege mit einer reinigenden Wasserstoffperoxidaselösung.
  3. Zweite Sitzung zur sozialen Interaktion
    1. Platzieren Sie eine unbekannte CD-1-Maus in dem Drahtgittergehäuse. Platzieren Sie das Gehäuse an der gleichen Stelle wie in der vorherigen Sitzung.
    2. Bringen Sie die gleiche jugendliche C57BL/6-Maus wieder in die Arena. Lassen Sie es die Arena 2,5 Minuten lang frei erkunden. Hol die Mäuse zurück.
    3. Reinigen Sie die Arena und die Gehege mit einer reinigenden Wasserstoffperoxidaselösung.
    4. Wiederholen Sie den Vorgang für alle jugendlichen C57BL/6-Mäuse (gestresste Mäuse und Kontrollmäuse) in einer ausgeglichenen Reihenfolge.
    5. Verwenden Sie mehr als eine CD-1-Maus für den SIT, um den Handhabungsstress und die Verzerrung zu verringern (z. B. verwenden Sie für eine Kohorte von 30 C57BL/6-Mäusen 4 CD-1-Mäuse). Gleichen Sie sie bei den jugendlichen Mäusen aus.
      HINWEIS: Dieser Test misst das Annäherungs- und/oder Vermeidungsverhalten der Versuchsmäuse an ein soziales Ziel, wie es erstmals von Krishnan5 und Golden7 beschrieben wurde.
  4. Analyse
    1. Notieren Sie die Zeit(en), die Sie während beider Sitzungen des Tests in der Interaktionszone und in den Ecken verbracht haben.
    2. Berechnen Sie das Verhältnis sozialer Interaktion als die Zeit, die in der Interaktionszone verbracht wurde, in der der CD-1-Aggressor anwesend war, geteilt durch die Zeit, die in der Interaktionszone verbracht wurde, ohne dass der CD-1-Aggressor anwesend war.
    3. Klassifizieren Sie gestresste Mäuse mit einem Verhältnis < 1,00 als anfällig und einem Verhältnis ≥ 1,00 als widerstandsfähig.
    4. Schließen Sie Tiere aus, die die Arena während der ersten Sitzung nicht erkunden (d. h. 0 s in einem der ausgewiesenen Bereiche verbracht haben), um Unterschiede in der Bewegungsaktivität zu kontrollieren.
    5. Schließen Sie alle Tiere, die in ≥4 Sitzungen mit sozialer Niederlage 0 Angriffe erhielten, aus allen Analysen aus, um nicht repräsentative widerstandsfähige Tiere zu verhindern.
    6. Schließen Sie Mäuse (nicht anfällig) aus, die nicht mindestens 61 Sekunden in der Interaktionszone verbringen, um sicherzustellen, dass hohe soziale Interaktionsquoten das tatsächliche Interesse an dem sozialen Ziel widerspiegeln.
    7. Schließen Sie Mäuse mit Ausreißer-Interaktionsverhältnis-Werten aus.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Insgesamt wurden vier verschiedene Experimente mit dem chronischen sozialen Niederlagenstressmodell bei jugendlichen männlichen C57BL/6-Mäusen (PND 21) durchgeführt. Dieses Modell wies jedoch wichtige Einschränkungen für seine Verwendung bei C57BL/6-Mäusen im frühen Jugendalter auf.

Erforderliche Modifikationen der Ausrüstung für jugendliche C57BL/6-Mäuse
Die erste Einschränkung bestand darin, dass die für den Apparat zur sozialen Niederlage verwendete Ausrüstung für erwachsene Mäuse konzipiert war. Aufgrund ihrer Größe waren jugendliche C57BL/6-Mäuse an der PND 21 in der Lage, durch die Perforationen der Trennwände auf die Aggressorseite zu gelangen. Dadurch wurde die Zeit des Sinneskontakts unterbrochen. Zusätzlich gelang es jugendlichen Mäusen, durch die Gitterstäbe der Stahldrahtspitzen zu entkommen. Daher wurde die Ausrüstung so modifiziert, dass die Mäuse nicht entkommen konnten (Abbildung 1). Der Durchmesser der Perforationen wurde von 1,1 cm auf 0,6 cm geändert (Abbildung 1B), und die Stahldrahtplatte wurde von einer mit einem Abstand von 1,1 cm zwischen den Stäben durch eine mit einem Abstand von 0,6 cm ersetzt (Abbildung 1C). Zusätzlich wurde die Oberseite mit Clips gesichert, und die Rattenkäfige wurden ebenfalls mit Plastikabdeckungen ohne Schutzwatte abgedeckt. Die Hackschnitzeleinstreu wurde ebenfalls auf ein für die jugendlichen Mäuse geeignetes Niveau eingestellt (Abbildung 1D-F).

Das AcSD-Modell erfordert das Priming von adulten männlichen CD-1-Mäusen, um konsistente, aggressive Kämpfe zu gewährleisten
Die zweite und wichtigere Einschränkung war die mangelnde Konsistenz in der körperlichen Aggression der CD-1-Mäuse gegenüber den jugendlichen Mäusen. Während der chronischen Sitzungen mit sozialer Niederlage variierte die Aggression von null aggressiven Angriffen während der 10-minütigen Sitzung bis hin zu ein oder zwei Bissen, die aufgrund der geringen Größe der jugendlichen Mäuse tödlich waren. Wurden die CD-1-Mäuse jedoch für mehr als ein Experiment verwendet, stieg die Konsistenz in der Anzahl der Angriffe.

Abbildung 2B zeigt die Anzahl der Attacken pro Tag für jede experimentelle Kohorte mit chronischer sozialer Niederlage (P0, A0, A1 und A2). Es wurde eine Wechselwirkung zwischen Tag und Kohorte gefunden (Abbildung 2B, ANOVA mit zweiseitigen wiederholten Messungen: F(27, 234) = 3,83, p < 0,0001), Haupteffekt des Tages (F(6,288, 163,5) = 6,2, p < 0,0001) und Haupteffekt der Kohorte (F(3, 26) = 3,8, p = 0,02). Der Post-hoc-Test zeigte Unterschiede zwischen den Kohorten an den Tagen 1, 2, 3 und 7 (Holm-Sidak-Post-hoc-Tests: Tag 1, P0 vs. A2, p = 0,02; A1 gegen A2, p = 0,02; Tag 2, A1 vs. A2, p = 0,04; Tag, 3 A0 vs. A1, p = 0,007; A1 gegen A2, p = 0,04; Tag 7, A0 vs. A1, p = 0,04). Alle CD-1-Mäuse in den Experimenten P0 und A0 haben in den letzten 3 Tagen aufgehört zu attackieren. CD-1-Mäuse, die für die Experimente P0 und A0 verwendet wurden, wurden in A1 verwendet, bei denen es eine Konsistenz der Angriffe gab (Abbildung 2B), was darauf hindeutet, dass die CD-1 anfälliger für Aggressionen waren, wenn sie zuvor physischen Wechselwirkungen ausgesetzt waren.

Aus diesem Grund wurden, wie in den Schritten 2.1 und 2.2 beschrieben, die CD-1-Mäuse spezifisch auf ihre Aggression gegenüber den jugendlichen Mäusen gescreent und mit einem adulten C57BL/6-Männchen auf Aggression gegenüber den jugendlichen C57BL/6-Mäusen geimpft. Darüber hinaus wurde AcSD verwendet, um das Alter von PND 21 auf PND 25 zu erhöhen und dennoch auf die frühe Adoleszenz abzuzielen.

Während der AcSD-Sitzungen erhöhten CD-1-Mäuse die Anzahl der Angriffe auf die jugendlichen Mäuse in einem konsistenteren Muster, wie in Abbildung 2D gezeigt. Im Gegensatz zum Paradigma der chronischen sozialen Niederlage wurde keine signifikante Interaktion zwischen der Sitzung und der experimentellen Kohorte gefunden (Abbildung 2D, ANOVA mit zweiseitigen wiederholten Messungen: F(35, 483) = 1,33, p = 0,1), es gab einen Haupteffekt der Sitzung (F(5,644, 389,5) = 14,15, p < 0,0001) und einen Haupteffekt der Kohorte (F(5, 69) = 7,91, p < 0,0001); Der Holm-Sidak-Post-hoc-Test ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kohorten. Ein Vergleich der durchschnittlichen Angriffe zwischen den Kohorten zeigte, dass dieser Effekt hauptsächlich von der Kohorte A7 angetrieben wurde, die eine signifikant höhere Anzahl von Angriffen aufwies (Daten nicht gezeigt, unidirektionale ANOVA F(5, 69) = 7,911, p < 0,0001; Holm-Sidak-Post-hoc-Tests : A3 vs. A6, p = 0,04; A7 gegen A5, p = 0,002; A7 gegen A6, S . < 0,0001; A7 vs. A8, p = 0,0001).

Jugendliche Mäuse erhielten während der AcSD mehr Attacken mit geprimten CD-1-Mäusen als jugendliche Mäuse, die einem chronischen sozialen Niederlagenprotokoll ausgesetzt waren (Abbildung 2E, ungepaarter t-Test mit Welch-Korrektur, t = 15,40, df = 17,87, p < 0,0001) unter Verwendung naiver (nicht geprimter) CD-1-Mäuse. Die Angriffe waren während des Protokolls der chronischen sozialen Niederlage nicht konsistent, und tatsächlich wurden mehrere Versuchsmäuse überhaupt nicht angegriffen.

Figure 2
Abbildung 2: Vergleich der Anzahl der Attacken pro Tag zwischen chronischem sozialem Niederlagenstress und AcSD. (A) Zeitleiste des Modells des chronischen sozialen Niederlagenstresses. (B) Anzahl der Attacken pro Tag für jede experimentelle Kohorte (P0, P1, A1 und A2) während chronischem sozialem Niederlagenstress bei jugendlichen männlichen C57BL/6-Mäusen (Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen). (C) Zeitleiste des Modells des beschleunigten sozialen Niederlagenstresses (AcSD). (D) Anzahl der Attacken pro Tag für jede experimentelle Kohorte (A3-A8) während der AcSD bei jugendlichen männlichen C57BL/6-Mäusen (ANOVA mit bidirektionalen wiederholten Messungen). (E) Die durchschnittliche Anzahl der Angriffe war für AcSD signifikant höher (ungepaarter t-Test mit Welch-Korrektur, ****p < 0,0001). Alle Daten sind als Mittelwert ± SEM angegeben. Abkürzungen: CSDS = chronischer sozialer Niederlagenstress; SIT = Test der sozialen Interaktion; PND = postnataler Tag; P0, A0-A8 = Markierungen für jede experimentelle Kohorte. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Das Muster der Angriffe während der AcSD-Sitzungen wirkt sich 24 Stunden später nicht auf den sozialen Phänotyp aus
Nach sozialer Niederlagenstressexposition zeigten die meisten jugendlichen männlichen Mäuse keine soziale Vermeidung, wenn sie im SIT getestet wurden (Abbildung 3B, chronische soziale Niederlage: unidirektionale ANOVA F(2, 43) = 14,57, p < 0,0001. F, AcSD: Kruskal-Wallis-Test, H(2) = 72,35, p < 0,0001). Für beide Modelle gab es keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl der Angriffe zwischen sozial vermeidenden und nicht-sozial vermeidenden Mäusen, die besiegt wurden (Abbildung 3D, chronische soziale Niederlage: Zwei-Wege-Wiederholungsmessungen ANOVA, F(9, 252) = 4,07, p = 0,21. H. AcSD: Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen, F(7, 511) = 1,32, p = 0,24). Der Anteil der resilienten Mäuse war jedoch nach chronischer sozialer Niederlage höher als nach AcSD-Exposition (Abbildung 3C,G, 70 % vs. 55,26 %, Binomialtest (einseitig), p = 0,0047).

Figure 3
Abbildung 3: Vergleich der Ergebnisse des Social Interaction Test (SIT) nach dem chronischen sozialen Niederlagenstress und dem AcSD-Paradigma. (A) Zeitleiste des Modells des chronischen sozialen Niederlagenstresses. (B) Verteilung des SIT-Scores nach chronischem sozialem Niederlagenstress im Jugendalter (unidirektionale ANOVA). (C) Anteil der Resilienz/Anfälligkeit nach chronischem sozialem Niederlagenstress im Jugendalter. (D) Anzahl der Attacken nach Phänotyp, die während chronischem sozialem Niederlagenstress erlitten wurden, es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen resilient und anfällig gefunden (ANOVA mit zweiseitigen wiederholten Messungen). (E) Zeitleiste des Modells des beschleunigten sozialen Niederlagenstresses (AcSD). (F) Verteilung des SIT-Scores nach AcSD im Jugendalter (Kruskal-Wallis). Diese Zahl wurde von57 geändert. (G) Der Anteil der Resilienten/Anfälligen nach AcSD im Jugendalter. Diese Zahl wurde von57 geändert. (H) Anzahl der während der AcSD erlittenen Attacken nach Phänotyp; Es gibt keinen Unterschied zwischen resilient und anfällig (Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen). Diese Zahl wurde von59 geändert. **p < 0,001, ****p < 0,0001. Alle Daten sind als Mittelwert ± SEM angegeben. Abkürzungen: PND = postnataler Tag; Nachteil = Steuerung; Res = belastbar; Sus = anfällig. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

AcSD kann bei weiblichen Mäusen mit jugendlichem C57BL/6 angewendet werden
Da männliche und weibliche Mäuse mit PND 25 C57BL/6 die Fortpflanzungsreife noch nicht erreicht haben, könnten geprimte CD-1-Mäuse aggressive Angriffe auf jugendliche weibliche Mäuse zeigen, wie sie es auch gegenüber jugendlichen männlichen Mäusen taten. Die Priming-Phase musste jedoch verlängert werden, um eine konstante Anzahl von Angriffen zu erreichen (Abbildung 4A). Wie in Abbildung 4B gezeigt, wurde in den Experimenten keine Wechselwirkung zwischen Tag und Kohorte festgestellt (Abbildung 4B, ANOVA mit bidirektionalen wiederholten Messungen: F(35,707) = 1,38, p = 0,07), es gab einen Haupteffekt der Sitzung (F(6,286, 634,9) = 16,1, p < 0,0001) und einen Haupteffekt der Kohorte (F(5, 101) = 11,34, p < 0,0001; Holm-Sidak Post-hoc-Tests : Sitzung 2 C4 vs C8, p = 0,03; Sitzung 6 C7 gegen C4, p = 0,02; C7 gegen C5, p = 0,02; Sitzung 7 C8 gegen C3, p = 0,02; C8 gegen C4, p = 0,045). Die Mehrheit der jugendlichen weiblichen C57BL/6-Mäuse, die AcSD ausgesetzt waren, waren widerstandsfähig gegenüber sozialer Vermeidung (Abbildung 4C, Brown-Forsythe's ANOVA: F(2,113.4) = 27,2, p < 0,0001), ähnlich wie jugendliche männliche Mäuse. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der Anzahl der Attacken zwischen resistenten und anfälligen Mäusen gefunden (Abbildung 4E, ANOVA mit bidirektionalen wiederholten Messungen, Session x Phänotyp-Interaktion: F(7, 714) = 0,73, p = 0,64, Haupteffekt der Sitzung F(6,375, 650,3) = 7,02, p < 0,0001, kein Haupteffekt des Phänotyps F(1, 102) = 0,4, p = 0,53).

Figure 4
Abbildung 4: AcSD bei jugendlichen weiblichen Mäusen. (A) Zeitleiste des Experiments. (B) Anzahl der Attacken pro Tag durch Experimente während der AcSD (Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen). (C) Verteilung des SIT-Scores nach AcSD während der Adoleszenz bei weiblichen Mäusen (Brown-Forsythe-ANOVA). (D) Anteil der Resilienten/Sensitiven nach AcSD im Jugendalter (rechts). (E) Anzahl der während der AcSD erlittenen Attacken nach Phänotyp; Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen resilienten und anfälligen Mäusen gefunden (Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen). Alle Daten sind als Mittelwert ± SEM angegeben. (C-E) Diese Zahlen wurden von59 geändert. Abkürzungen: SIT = sozialer Interaktionstest; PND = postnataler Tag; C3-C8 = Markierungen für jede experimentelle Kohorte; Nachteil = Steuerung; Res = belastbar; Sus = anfällig. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Ergänzende Tabelle 1: Vorlage für einen Bewertungsbogen für Tag 1 des Screenings mit Erwachsenen. Abkürzungen: CD-1 = ID der gescreenten CD-1-Mäuse, Exp = Experiment ID, 3 min = Dauer der Screening-Sitzung für die erwachsenen Mäuse C57BL/6, BL6 ID = ID der erwachsenen Mäuse C57BL/6, die für das Screening verwendet wurden, Lat 1 ADULTS = Latenz des ersten Angriffs von der CD-1 auf die adulte Maus C57BL/6, # aggressions = Anzahl der vom CD-1 durchgeführten Angriffe. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 2: Vorlage für einen Scoring-Bogen für das Screening mit Erwachsenen und Jugendlichen. Abkürzungen: Exp = Experiment ID, 1 min = Dauer der Screening-Sitzung für die erwachsenen Mäuse C57BL/6, BL6 ID = ID der erwachsenen Mäuse C57BL/6, die für das Screening verwendet wurden, Lat 1 ADULTS = Latenz des ersten Angriffs von der CD-1 auf die erwachsene Maus C57BL/6, # aggressions = Anzahl der von der CD-1 durchgeführten Angriffe, 5 min = Dauer der Screening-Sitzung für die jugendlichen Mäuse C57BL/6, BL6 Ad = ID von C57BL/6 jugendlichen Mäusen, die für das Screening verwendet wurden, Lat 1 Jugendliche = Latenz des ersten Angriffs von der CD-1 auf die jugendliche C57BL/6-Maus, CD-1 = ID der gescreenten CD-1-Mäuse. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 3: Vorlage für einen Bewertungsbogen für die Vorbereitungsphase. Abkürzungen: CD-1 = ID von CD-1-Mäusen, die für das Priming verwendet wurden, Exp = Experiment ID, 30 sec = Dauer der Priming-Sitzung für die erwachsenen Mäuse C57BL/6, BL6 ID = ID von C57BL/6 erwachsenen Mäusen, die für das Priming verwendet wurden, Lat 1 ADULTS = Latenz des ersten Angriffs von der CD-1 auf die erwachsene Maus C57BL/6, # aggressions = Anzahl der vom CD-1 ausgeführten Angriffe, Min: 3 = Dauer der Priming-Sitzung für die jugendlichen Mäuse C57BL/6, BL6 Ad = ID der jugendlichen Mäuse mit C57BL/6, die für das Priming verwendet wurden, Lat 1 Jugendliche = Latenz des ersten Angriffs von der CD-1 auf die jugendliche Maus C57BL/6, # Mountings = Anzahl der Mountings, die die jugendlichen Mäuse des C57BL/6 erhalten haben. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 4: Vorlage für einen Bewertungsbogen für die Planung sozialer Niederlagen (20 jugendliche Mäuse). Abkürzungen: CD1 = ID von CD-1-Mäusen, E = Experiment, H = Luftfeuchtigkeit, 1 st = Session 1, 2nd = Session 2, BL6 adulte = ID von C57BL/6 adulten Mäusen, die für das Priming verwendet wurden, Weight = Gewicht von C57BL/6 jugendlichen Mäusen, # attacks = Anzahl der von der CD-1 durchgeführten Angriffe, # wounds = Anzahl der Wunden, die die jugendlichen Mäuse von C57BL/6 erlitten haben. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 5: Beispiel für die Planung von Social Defeats. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 6: Vorlage für die Verletzungsüberwachung von adulten männlichen C57BL/6-Mäusen. Abkürzungen: 1. - # Wunden = Anzahl der Wunden, die die erwachsene Maus C57BL/6 in Sitzung 1 erlitten hat, 2. - # Wunden = Anzahl der Wunden, die die erwachsene Maus C57BL/6 in Sitzung 2 erhalten hat, BL6 = ID der erwachsenen Mäuse C57BL/6, die für das Priming verwendet wurden. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 7: Planungsvorlage für Kontrollgruppen (10 jugendliche Mäuse). Regeln für das Klettern: Wiederholen Sie nicht denselben Artgenossen; Eine Maus kann nicht dieselbe Seite der Box am selben Tag wiederholen. Mäuse müssen mit Mäusen aus verschiedenen Käfigen aus ihrem Heimatkäfig zusammengewürfelt werden; Die Käfige für zu Hause sind nummeriert; Die Anzahl der Mäuse wird in Abhängigkeit von der Käfignummer des Heims angegeben. Besiegte und Kontrollgruppen werden nach dem Zufallsprinzip aus dem Heimkäfig genommen. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle 8: Beispiel für die Terminierung der Kontrollgruppe. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Konsistentes, aggressives Verhalten bei CD-1-Mäusen
Während der Screening-Phase ist es sehr wichtig, alle Verhaltensweisen der CD-1 (Jagen, Aufstiegsverhalten, Schnüffeln, Putzen oder Beißen) zu beachten und diese Aufzeichnungen bei der Auswahl der CD-1-Mäuse für die AcSD genau zu verfolgen. Es ist wahrscheinlich, dass eine CD-1-Maus, die mit der jugendlichen Maus interagiert, ohne sie anzugreifen, während des Primings eine Aggressivität gegenüber jugendlichen Mäusen entwickelt. Im Gegensatz dazu wird eine CD-1-Maus, die eine erwachsene Maus angreift, sich aber nicht einer jugendlichen Maus nähert, wahrscheinlich keine Aggressivität gegenüber jugendlichen Mäusen entwickeln.

Die CD-1-Priming-Phase ermöglicht es, aggressives Verhalten gegenüber jugendlichen Mäusen zu entwickeln. Daher ist ein genaues Register des Verhaltens entscheidend für die Auswahl der Mäuse. Darüber hinaus ist es wichtig, die CD-1-Mäuse immer vor einem neuen Experiment zu screenen, auch wenn eine CD-1-Maus bereits eine Niederlage hinter sich hat. Einige CD-1-Mäuse können aufhören, jugendliche Mäuse anzugreifen, wenn sie für eine gewisse Zeit ungestört in ihren Heimkäfigen bleiben, andere können ein erhöhtes territoriales Verhalten entwickeln, weil sie isoliert untergebracht sind.

Für das Priming der CD-1-Mäuse empfiehlt das Protokoll 3 Tage. Werden naive CD-1-Mäuse eingesetzt, kann das Priming verlängert werden, wenn die CD-1-Mäuse die jugendlichen Mäuse nicht aktiv angreifen. Bei CD-1-Mäusen, die eine soziale Niederlage mit jugendlichen Mäusen durchgemacht haben, kann die Dauer dieser Priming-Phase verkürzt werden.

Die Screening- und Priming-Phasen sind entscheidend für den Erfolg von AcSD-Sitzungen. Zum Beispiel greifen CD-1-Mäuse, die entsprechend vorbereitet wurden, schneller an und erreichen das Limit von 10 Angriffen schneller als eine weniger aggressive CD-1-Maus, was kurze Niederlagenepisoden ermöglicht.

Während der AcSD ist es entscheidend, die Tiere zu trennen, wenn die Angriffe sehr heftig sind (d.h. die CD-1-Maus lässt die C57BL/6J-Maus nicht los); Andernfalls werden die jugendlichen Mäuse verletzt und Angriffe müssen begrenzt werden. Die Behandlung von Verletzungen ist auch sehr wichtig, um Infektionen zu vermeiden. Es wird empfohlen, keine öligen Salben zur Behandlung von Verletzungen zu verwenden, da die Tiere die Salbe weglecken und dabei Haare verlieren und die Verletzung freilegen.

Fehlerbehebung bei AcSD für jugendliche männliche und weibliche C57BL/6-Mäuse
Das Modell des chronischen sozialen Niederlagenstresses wies wichtige Einschränkungen für seine Verwendung in der frühen Adoleszenz sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen C57BL/6-Mäusen auf. In diesem Abschnitt werden die Modifikationen beschrieben, die für die Entwicklung des AcSD-Modells im Jugendalter vorgenommen wurden.

Ausrüstung: Die vollständige Liste der Geräte ist in der Materialtabelle aufgeführt. Die jugendlichen Mäuse des Typs C57BL/6 in der frühen Adoleszenz (PND 21-30) waren zu klein für die beschriebenen Geräte, die zuvor im Labor verwendet wurden60. Der Durchmesser der Perforationen an den Trennwänden aus Acrylglas ist groß genug, um C57BL/6-Mäusen den Übergang von einem Fach zum anderen zu ermöglichen, in dem sich der Aggressor befindet. Um dies zu verhindern, wurden Trennwände aus Acrylglas hergestellt, die Perforationen mit kleinem Durchmesser aufweisen. Außerdem musste die Stahldrahtplatte mit Klammern gesichert werden, um zu verhindern, dass Mäuse aus den Käfigen entkommen. Die verwendeten Abdeckdeckel werden typischerweise für belüftete Käfige verwendet. In diesem Fall wurden diese Abdeckdeckel ohne die schützende Watte verwendet, um eine gute Belüftung zu ermöglichen und zu verhindern, dass Mäuse aus dem Käfig entkommen. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Menge der verwendeten Hackschnitzeleinstreu es heranwachsenden Mäusen ermöglichen sollte, das Futter und den Wasserspender auf dem Abdeckdeckel zu erreichen. Große Mengen Hackschnitzel können jedoch nass werden.

Auswahl der CD-1-Mäuse: Im chronischen Modell werden die CD-1-Mäuse vor Beginn des Experiments auf aggressives Verhalten untersucht. CD-1-Mäuse werden nach 3-tägigem Screening ausgewählt und ihr aggressives Verhalten bewertet. Nach dem Screening werden die Tiere ausgewählt, die eine Latenz von weniger als 30 s haben und konsistente Attacken zeigen, für die nächste Phase. Während der Experimente zur chronischen sozialen Niederlage hielten die CD-1-Mäuse jedoch 10 Tage lang keine konstante Anzahl von Anfällen aufrecht (Abbildung 2B). Daher mussten mehrere CD-1-Mäuse aus dem Experiment entfernt werden, da es an Aggression gegenüber der Eindringmaus mangelte. Während nur ein kleiner Teil der CD-1-Mäuse die Eindringlingsmaus angriff, waren einige dieser Mäuse extrem aggressiv und verletzten die männlichen C57BL/6 PND 21-Mäuse teilweise schwer. Daher wurde das Screening der CD-1-Mäuse dahingehend geändert, dass aggressive Mäuse gegenüber jugendlichen Mäusen selektiert wurden, was die körperliche Aggression erhöhte.

Konsistenz der körperlichen Aggression: Konsequente körperliche Aggression führt zu einer schnellen und robusten Niederlage des Eindringlings6. Um die Verfahren zwischen Experimentatoren und Experimentatoren zu standardisieren, wurde eine operationale Definition des Angriffs57 verwendet, die eine präzise quantitative Messung der Aggressivität ermöglicht.

Priming-Aggressivität: Während der chronischen sozialen Niederlagenexperimente variierte die Anzahl der Angriffe stark und nahm in den letzten Tagen des Experiments ab (Abbildung 2B). Um das aggressive Verhalten der CD-1-Mäuse gegenüber den jugendlichen männlichen C57BL/6-Mäusen zu erhöhen, wurden die CD-1-Mäuse darauf vorbereitet, aktiv aggressiv zu sein, unabhängig von den Mäusen, die in ihren Heimkäfig eingeführt wurden. Dieses Verhalten wurde erreicht, indem eine adulte männliche C57BL/6-Maus 1 Minute vor der jugendlichen Maus eingeführt wurde, wodurch die CD-1-Maus ermutigt wurde, die jugendlichen Mäuse anzugreifen, nachdem die adulte Maus geborgen worden war.

Dauer des Modells: Jugendliche C57BL/6-Mäuse bei PND 21 sind sehr klein und können von CD-1-Mäusen mit nur einer Attacke schwer verletzt werden. Um auf die frühe Adoleszenz abzuzielen und dennoch wiederholte Sitzungen mit sozialer Niederlage zu haben, wurde daher ein alternatives Modell zum klassischen 10-Tage-chronischen Stress der sozialen Niederlage gewählt. Der beschleunigte soziale Niederlagenstress (AcSD)42 besteht aus zwei Sitzungen körperlicher Aggression pro Tag, einer Sitzung am Morgen und einer am Nachmittag, für insgesamt 4 Tage (8 Sitzungen). Das AcSD-Modell erlaubte eine Erhöhung des Alters der jugendlichen Mäuse von PND 21 auf PND 25, wobei es immer noch nur auf die frühe Adoleszenz abzielte.

Einschränkungen von AcSD im Jugendalter
Das AcSD-Modell weist einige Einschränkungen auf. Verglichen mit dem Modell der chronischen sozialen Niederlage bei Erwachsenen erfordert AcSD das Screening der doppelten Anzahl von CD-1-Mäusen von jugendlichen C57BL/6-Mäusen. Die Dauer der Priming-Phase kann je nach aggressivem Verhalten der CD-1-Mäuse variieren; Daher sollte der AcSD-Zeitplan mit Voraussicht geplant werden, und all diese Variablen müssen berücksichtigt werden. Da die meisten jugendlichen Mäuse nach AcSD-Exposition eine Resilienz gegen soziale Vermeidung zeigen, sollte die Versuchskohorte mindestens 20 Tiere für männliche und 30 für weibliche Mäuse umfassen, um eine repräsentative Anzahl anfälliger Mäuse zu erhalten.

AcSD bei jugendlichen Mäusen liefert konsistente Ergebnisse über alle experimentellen Kohorten hinweg
Nach der Exposition gegenüber sozialem Stress sowohl mit chronischer sozialer Niederlage als auch mit AcSD-Protokollen zeigten die meisten jugendlichen männlichen Mäuse eine Resilienz gegenüber sozialer Vermeidung. Für das Modell der chronischen sozialen Niederlage war es jedoch nicht möglich, die Variabilität in der Anzahl der Angriffe durch den CD-1 als Störvariable auszuschließen. Im Gegensatz dazu werden CD-1-Mäuse bei AcSD-Experimenten vor jeder Defeat-Session darauf vorbereitet, eine konsistente Anzahl von Angriffen über alle Sitzungen hinweg zu erhalten (Abbildung 2D, E). Insgesamt zeigen alle experimentellen Kohorten von Mäusen, die AcSD ausgesetzt waren, eine ähnliche Anzahl von Angriffen über die Sitzungen hinweg (Abbildung 2D); Dies ist jedoch nicht der Fall bei Mäusekohorten, die dem Modell der chronischen sozialen Niederlage ausgesetzt waren (Abbildung 2B).

Die Verwendung des chronischen sozialen Niederlagenstresses bei adulten weiblichen C57BL/6-Mäusen war im Vergleich zu anderen Mäusen, die dieses Modell bei anderen Speziesund Stämmen 9,13,45,61 verwendeten, eine Herausforderung. Für AcSD-Experimente an jugendlichen weiblichen C57BL/6-Mäusen wurde die Priming-Phase verlängert, um das aggressive Verhalten der CD-1-Mäuse sicherzustellen (Abbildung 4A). Es kann jedoch eine Variabilität in der Anzahl der Attacken in den weiblichen Versuchskohorten beobachtet werden (Abbildung 4B). Nichtsdestotrotz zeigten in diesen Experimenten alle CD-1-Mäuse aggressives Verhalten gegenüber Weibchen. Um die Anzahl der Attacken zu erhöhen, kann das Priming mit den männlichen Mäusen auf 1 min verlängert werden. Wie bei den Männchen war der Anteil der jugendlichen weiblichen C57BL/6-Mäuse, die gegen soziale Vermeidung resistent waren, höher als der Anteil der Mäuse, die eine Anfälligkeit zeigten (Abbildung 4C,D). Darüber hinaus unterschied sich die Anzahl der Attacken nicht zwischen resilienten und anfälligen Mäusen (Abbildung 4E), was darauf hindeutet, dass der Phänotyp unabhängig von Angriffen ist. AcSD kann bei jugendlichen weiblichen C57BL/6-Mäusen angewendet werden, und Experimente können gleichzeitig an beiden Geschlechtern mit denselben CD-1-Mäusen durchgeführt werden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde von den Canadian Institutes for Health Research finanziert (CF Grant Numbers: MOP-74709; PJT 190045), das National Institute on Drug Abuse (CF-Fördernummer: R01DA037911), der Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (CF-Fördernummer: 2982226). Andrea Pantoja-Urban wurde unterstützt vom Nationalen Rat für Geisteswissenschaften, Wissenschaft und Technologien/Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) aus Mexiko und FRQNT - Merit scholarship program for foreign students (PBEEE). Samuel Richer wurde durch ein Stipendium des Integrated Program of Neuroscience an der McGill University unterstützt. Die Abbildungsillustrationen wurden anhand von Vorlagen aus BioRender.com erstellt.

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).

Tags

Schlüsselwörter: Sozialer Niederlagenstress jugendliche Mäuse C57BL/6 männlich und weiblich Soziale Vermeidung Accelerated Social Defeat Stress (AcSD) Modell Gehirnentwicklung Verhaltensergebnisse
Soziales Defeat Stress-Modell für jugendliche C57BL/6 männliche und weibliche Mäuse
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pantoja-Urbán, A. H., Richer,… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter