JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

الإجهاد الخفيف المزمن غير المتوقع في الفئران على أساس الطب المنغولي

Published: October 27, 2023
doi:
10.3791/65889
, , , , , , , , , , , ,
1Faculty of Humanities Education,Inner Mongolia Medical University, 2Faculty of Mongolian Medicine,Inner Mongolia Medical University, 3Faculty of Basic Medical,Inner Mongolia Medical University

Summary

يحدد هذا البروتوكول نموذج الإجهاد المعتدل المزمن غير المتوقع (CUMS) للاكتئاب بناء على النظرية الطبية المنغولية ، إلى جانب طرق التحقق من صحة الاختبارات السلوكية.

Abstract

الاكتئاب هو اضطراب عاطفي سائد ويشكل سببا رئيسيا للإعاقة العالمية. تساهم قيود التدخلات الدوائية الحالية في العبء الصحي الكبير المنسوب إلى هذه الحالة. هناك حاجة ملحة لفهم أعمق للآليات الأساسية للاكتئاب ، مما يجعل النماذج قبل السريرية ذات الإمكانات الانتقالية ذات قيمة عالية. يفترض الطب المنغولي ، وهو مجموعة فرعية من الطب التقليدي ، أن حدوث المرض يرتبط ارتباطا وثيقا بتوازن الرياح والصفراء والبلغم. في هذه الدراسة ، نقدم بروتوكولا لطريقة الإجهاد الخفيف المزمن غير المتوقع (CUMS) في الفئران. في هذا الإطار ، تتعرض الفئران لسلسلة من الضغوطات المتقلبة والخفيفة للحث على نمط ظاهري يشبه الاكتئاب ، يحاكي التسبب في الاكتئاب البشري. تشمل المقايسات السلوكية المستخدمة في هذا البروتوكول اختبار تفضيل السكروز (SPT) ، مما يدل على انعدام التلذذ – وهو أحد الأعراض الأساسية للاكتئاب. اختبار المجال المفتوح (OFT) ، الذي يقيس مستويات القلق ؛ واختبار موريس للمتاهة المائية (MWM) ، الذي يقيم الذاكرة المكانية وقدرات التعلم. توضح طريقة CUMS القدرة على إحداث anhedonia والتسبب في عجز سلوكي طويل الأجل. علاوة على ذلك ، فإن هذا البروتوكول أكثر توافقا مع النظرية الطبية المنغولية من النماذج الحيوانية الأخرى المصممة لاستنباط سلوك يشبه الاكتئاب. يوفر تطوير هذا النموذج الحيواني والبحوث اللاحقة أساسا قويا للدراسات المبتكرة المستقبلية في مجال الطب المنغولي.

Introduction

الاضطراب الاكتئابي الشديد (MDD) هو مرض عقلي منتشر ، ويحتل المرتبة الثالثة كسبب رئيسي للإعاقة على مستوى العالم ويؤثر على أكثر من 300 مليون شخص1,2,3. والجدير بالذكر أن التقديرات تشير إلى أن ما لا يقل عن نصف الأفراد المصابين لا يتلقون العلاج المناسب.4. بالنظر إلى هذه الفجوة ، تعمل النماذج الحيوانية كأداة حاسمة للتحقيق في مسببات الاكتئاب. حتى الآن ، يوجد أكثر من 20 نموذجا حيوانيا مختلفا للاكتئاب5. من بين هؤلاء ، نموذج الإجهاد المعتدل المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به (CUMS) ، الذي صقله بول وينر في عام 1987 ، هو الأكثر استخداما6. يعمل نموذج CUMS على فرضية أن تعريض القوارض لمجموعة متنوعة من الضغوطات الاجتماعية والبيئية يؤدي إلى أعراض مشابهة للقلق والتوتر والاكتئاب. تتضمن المنهجية تعريض لضغوط خفيفة مختلفة على مدى عدة أسابيع ، وبلغت ذروتها في مجموعة من التغييرات السلوكية ، بما في ذلك انعدام التلذذ والسلوكيات الشبيهة بالاكتئاب.7,8. ويرافق هذه التغييرات تحولات في ملامح الغدد الصماء والناقلات العصبية ، مثل انخفاض في 5-HT9,10. تعكس هذه النتائج عن كثب تلك التي لوحظت في البشر الذين تم تشخيصهم ب MDD ، وبالتالي التحقق من صحة فائدة النموذج. يتم تقييم نموذج CUMS بشكل خاص لفعاليته في تقييم مضادات الاكتئاب ، مما يدل على مستويات عالية من الصلاحية السطحية والهيكلية والتنبؤية11,12. على عكس النماذج الأخرى ، فإن CUMS حساس لآثار الإدارة المزمنة لمضادات الاكتئاب أحادية الأمين. على سبيل المثال ، ثبت أن مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية (SSRIs) مثل سيتالوبرام وباروكستين وفلوكستين تمنع وتعكس anhedonia في ظل ظروف الإجهاد المزمن12,13. بالإضافة إلى ذلك ، أثبتت مضادات الاكتئاب الجديدة سريعة المفعول ، مثل الكيتامين ، فعاليتها في هذا النموذج.14,15. في المقابل ، فإن الاختبارات الأخرى مثل اختبار السباحة القسرية (FST) واختبار تعليق الذيل (TST) أقل موثوقية لنمذجة التغيرات السلوكية طويلة المدى ، وغالبا ما تعكس التكيف مع الإجهاد الحاد بدلا من تحمل أعراض الاكتئاب.16. تؤكد هذه الخصائص على الصلاحية القوية لنموذج CUMS في أبحاث الاكتئاب. واحدة من أبرز ميزات نموذج CUMS ، المعترف بها لموثوقيتها العالية في الدراسات الكلاسيكية ، هي anhedonia – عدم القدرة على تجربة المتعة أو الاهتمام بالأنشطة اليومية17,18. يتم تقييم هذه الظاهرة بشكل شائع باستخدام اختبارات تفضيل السكروز ، وقد ثبت أن العديد من مضادات الاكتئاب تعكس انخفاض استهلاك السكروز. كما يتم استخدام العديد من المقاييس الأخرى بشكل شائع في أدبيات CUMS ، بما في ذلك اختبار المجال المفتوح (OFT) ، الذي يقيم السلوك الحركي الإرادي ، والميول الاستكشافية ، والتوتر ، وبالتالي قياس شدة الاكتئاب19. اختبارات أخرى مثل المتاهة المرتفعة زائد (EPM) تقييم السلوكيات الشبيهة بالقلق ، اختبار متاهة موريس المائية (MWM) يفحص الأداء المعرفي20، ويقيم FST القابلية للمشاعر السلبية واليأس السلوكي20. علاوة على ذلك ، فإن غالبية الضغوطات التي تؤثر على البشر ذات طبيعة اجتماعية. الأفراد الذين لديهم علاقات اجتماعية دون المستوى الأمثل ، والتي تتميز بأنشطة اجتماعية وشبكات ودعم محدودة ، معرضون لخطر متزايد للإصابة بأمراض مختلفة21,22. هذا مهم أيضا في حالة القوارض ، الذين هم اجتماعية تعيش في مجموعات. على سبيل المثال ، تظهر الفئران التي يتم إيواؤها في عزلة خصائص ما يسمى بمتلازمة العزلة ، والتي تحفز الإجهاد الاجتماعي وتسرع ظهور الاكتئاب.23.

يفترض الطب المنغولي ، وهو فرع مهم من الطب الصيني ، أن ظهور المرض هو تفاعل معقد بين العوامل الجوهرية والخارجية. تشمل هذه العوامل الخارجية ، التي يشار إليها باسم الحالات المساعدة الأربعة ، تغير المناخ ، والنظام الغذائي ، ونمط الحياة ، والأحداث المفاجئة مثل العدوى والحوادث المذهلة والاضطرابات النفسية. يتم تصور عملية المرض على أنها تفاعل مستمر بين ثلاثة عناصر – يشار إليها باسم الأنواع الثلاثة من homors – والمكونات الجسدية السبعة بالتنسيق مع الحالات المساعدة الأربعة24. يرى الطب المنغولي أن جسم الإنسان يعمل ككيان متكامل ، يتم الحفاظ عليه من خلال توازن نسبي بين الهومورز الثلاثة. يعتبر الاضطراب في هذا التوازن مقدمة للمرض24. نظرا للدور المحوري للتجارب على في سد الفجوة بين الطب التقليدي والحديث ، فمن الأهمية بمكان تطوير نماذج حيوانية ذات صلة بالبحث في مجال الطب المنغولي. وفقا لذلك ، استخدمنا منهجية عزل لمدة 28 يوما إلى جانب CUMS لمحاكاة هذه الضغوطات الفسيولوجية والنفسية. اخترنا تسعة ضغوط محددة لا يمكن التنبؤ بها وسعينا إلى دعم طريقة النمذجة هذه من خلال نظرية هومورز الثلاثة للطب المنغولي. يعد إنشاء نموذج حيواني قوي أمرا أساسيا للنهوض بالبحوث الأساسية في الطب المنغولي وسيساهم بشكل كبير في دراساته التأسيسية.

Protocol

حصلت البروتوكولات التجريبية على موافقة من لجنة أخلاقيات رعاية التجارب على بجامعة منغوليا الطبية الداخلية (YKD202301172) والتزمت بإرشادات المعاهد الوطنية للصحة لرعاية وأخلاقياته. رقم الترخيص لمركز لدينا هو NO.110324230102364187. تم الحصول على أربعة وعشرين من ذكور فأر Sprague-Dawley (SD) ، كل منها يبلغ من العمر 8 أ…

Representative Results

نتائج الاختبارات السلوكية في نموذج اكتئاب الفئران الناجم عن CUMSلتأكيد فعالية إجراء CUMS للحث على سلوكيات شبيهة بالاكتئاب ، تم إجراء فحص للتلاعب. تم تخصيص ذكور الفئران Sprague-Dawley (SD) بشكل عشوائي إما لمجموعة MOD أو CON لمدة 4 أسابيع ، كما هو موضح في الخطوة 1.2.3. بعد ذلك ، تم التضحية بالفئران ?…

Discussion

الاكتئاب هو اضطراب عقلي يتميز بأعراض مثل انخفاض الحالة المزاجية وقلة المتعة وانخفاض الطاقة30. في مجال أبحاث الاكتئاب ، يعد إنشاء نموذج حيواني موثوق به أمرا بالغ الأهمية لتعزيز التدخلات العلاجية. من بين النماذج الحيوانية المختلفة ، يعد نموذج CUMS جديرا بالملاحظة بشكل خاص لموثوق…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نحن ممتنون للأجهزة والمختبرات المقدمة من قبل نعرب عن امتناننا لكلية الطب المنغولية في الجامعة الطبية المنغولية الداخلية ، الصين.تم دعم هذه الدراسة من قبل ، لتوفير الأجهزة اللازمة ومرافق المختبرات. وتلقت هذه الدراسة دعما ماليا من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 81760762) ومشروع جامعة منغوليا الطبية الداخلية في الصين (المنحة رقم. YKD2022MS074)، ومشروع البحث العلمي للتعليم العالي في منغوليا الداخلية، الصين (المنحة رقم. NJZY22661) ومشروع الصندوق المفتوح للمختبر الرئيسي للطب الصيني والمنغولي في منطقة منغوليا الداخلية المتمتعة بالحكم الذاتي ، الصين (المنحة رقم. MYX2023-K07).

Materials

1.5 mL centrifuge tube service Biotechnology Co., Ltd EP-150-M
1000 µL Pipette service Biotechnology Co., Ltd IC021198160223
10 µL pipette tip service Biotechnology Co., Ltd IC012395160823
10 µL pipette tip service Biotechnology Co., Ltd TP-10
1250 µL pipette tip service Biotechnology Co., Ltd TP-1250
2 mL centrifuge tube service Biotechnology Co., Ltd EP-200-M
200 µL pipette tip service Biotechnology Co., Ltd TP-200
200 µL pipette tip service Biotechnology Co., Ltd IC021029160323
300 µL Multi-Channel Pipette service Biotechnology Co., Ltd IC091006161022
50 µL Pipette service Biotechnology Co., Ltd DS35110
Automatic plate washing machine rayto Life Sciences Co., Ltd RT-3100
Benchtop High-Speed Freezing Centrifuge dalong construction Co., Ltd D3024R
electronic balance Mettler Toledo International Trade (Shanghai) Co., Ltd ME203E/02
Electrothermal blast drying oven Labotery Experimental Instrument Equipment Co., Ltd GEL-70
Enzyme Label Detector BioTeK Co., Ltd Epoch
High Speed Tissue Grinder service Biotechnology Co., Ltd KZ-Equation 2-F
Horizontal Freezer Mellow Group Co., Ltd BCD-318AT
Laboratory Ultrapure Water Machine Jinan Aiken Environmental Protection Technology Co., Ltd   AK-RO-C2
Morris water maze video trail analysing system  Tai Meng Tech Co., Ltd WMT-200
Rat 5-HT ELISA Kit Lian Ke bio Co., Ltd,China 96T/48T
SPF grade Sprague Dawley (SD) rats SPF (Beijing) Biotechnology Co  SCXK(JING)2019-0010
Sprague Dawley rats Beijing Biotechnology Co., Ltd, China  SCXK (JING) 2019-0010
Vertical Refrigerated Display Cabinet Xingx Group Co., Ltd LSC-316C
video tracking system Tai Meng Tech Co., Ltd ZH-ZFT
vortex mixer Servicebio technology Co., Ltd MV-100
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Alqurashi, G. K., et al. The impact of chronic unpredictable mild stress-induced depression on spatial, recognition and reference memory tasks in mice: Behavioral and histological study. Behav Sci. 12 (6), 166 (2022).
  2. Yu, S., Wang, L., Jing, X., Wang, Y., An, C. Features of gut microbiota and short-chain fatty acids in patients with first-episode depression and their relationship with the clinical symptoms. Front Psychol. 14, 1088268 (2023).
  3. Duda, P., Hajka, D., Wójcicka, O., Rakus, D., Gizak, A. Gsk3β: A master player in depressive disorder pathogenesis and treatment responsiveness. Cells. 9 (3), 727 (2020).
  4. Correia, A. S., Vale, N. Tryptophan metabolism in depression: A narrative review with a focus on serotonin and kynurenine pathways. Int J Mol Sci. 23 (15), 8493 (2022).
  5. Hao, Y., Ge, H., Sun, M., Gao, Y. Selecting an appropriate animal model of depression. Int J Mol Sci. 20 (19), 4827 (2019).
  6. Willner, P., Towell, A., Sampson, D., Sophokleous, S., Muscat, R. Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant. Psychopharmacology (Berl). 93 (3), 358-364 (1987).
  7. Nakase, S., Kitayama, I., Soya, H., Hamanaka, K., Nomura, J. Increased expression of magnocellular arginine vasopressin mrna in paraventricular nucleus of stress-induced depression-model rats. Life Sci. 63 (1), 23-31 (1998).
  8. Wu, X., et al. Involvement of kynurenine pathway between inflammation and glutamate in the underlying etiopathology of cums-induced depression mouse model. BMC Neurosci. 23 (1), 62 (2022).
  9. Zhang, C., et al. Minocycline ameliorates depressive behaviors and neuro-immune dysfunction induced by chronic unpredictable mild stress in the rat. Behav Brain Res. 356, 348-357 (2019).
  10. Ma, J., Wang, R., Chen, Y., Wang, Z., Dong, Y. 5-HT attenuates chronic stress-induced cognitive impairment in mice through intestinal flora disruption. J Neuroinflammation. 20 (1), 23 (2023).
  11. Nollet, M. Models of depression: Unpredictable chronic mild stress in mice. Curr Protoc. 1 (8), e208 (2021).
  12. Becker, M., Pinhasov, A., Ornoy, A. Animal models of depression: What can they teach us about the human disease. Diagnostics (Basel). 11 (1), 123 (2021).
  13. Petkovic, A., Chaudhury, D. Encore: Behavioural animal models of stress, depression and mood disorders. Front Behav Neurosci. 16, 931964 (2022).
  14. Okine, T., Shepard, R., Lemanski, E., Coutellier, L. Sex differences in the sustained effects of ketamine on resilience to chronic stress. Front Behav Neurosci. 14, 581360 (2020).
  15. Fitzgerald, P. J., et al. Sex- and stress-dependent effects of a single injection of ketamine on open field and forced swim behavior. Stress. 24 (6), 857-865 (2021).
  16. Doron, R., Burstein, O. The unpredictable chronic mild stress protocol for inducing anhedonia in mice. J Vis Exp. (140), e58184 (2018).
  17. De Vry, J., Schreiber, R. The chronic mild stress depression model: Future developments from a drug discovery perspective. Psychopharmacology (Berl). 134 (4), 349-350 (1997).
  18. Tong, J., et al. Antidepressant effect of helicid in chronic unpredictable mild stress model in rats. Int Immunopharmacol. 67, 13-21 (2019).
  19. Liu, H., et al. Tnf signaling pathway-mediated microglial activation in the pfc underlies acute paradoxical sleep deprivation-induced anxiety-like behaviors in mice. Brain Behav Immun. 100, 254-266 (2022).
  20. He, L. W., et al. Optimization of food deprivation and sucrose preference test in sd rat model undergoing chronic unpredictable mild stress. Animal Model Exp Med. 3 (1), 69-78 (2020).
  21. Ma, W., Wu, B., Gao, X., Zhong, R. Association between frailty and cognitive function in older chinese people: A moderated mediation of social relationships and depressive symptoms. J Affect Disord. 316, 223-232 (2022).
  22. Geng, C., et al. Systematic impacts of chronic unpredictable mild stress on metabolomics in rats. Sci Rep. 10 (1), 700 (2020).
  23. Holmes, T. H., Rahe, R. H. The social readjustment rating scale. J Psychosom Res. 11 (2), 213-218 (1967).
  24. Zhang, M., et al. Shuxie-1 decoction alleviated cums -induced liver injury via il-6/jak2/stat3 signaling. Front Pharmacol. 13, 848355 (2022).
  25. Antoniuk, S., Bijata, M., Ponimaskin, E., Wlodarczyk, J. Chronic unpredictable mild stress for modeling depression in rodents: Meta-analysis of model reliability. Neurosci Biobehav Rev. 99, 101-116 (2019).
  26. Hu, C., et al. Re-evaluation of the interrelationships among the behavioral tests in rats exposed to chronic unpredictable mild stress. PLoS One. 12 (9), e0185129 (2017).
  27. Li, Y., et al. Increased hippocampal fissure width is a sensitive indicator of rat hippocampal atrophy. Brain Res Bull. 137, 91-97 (2018).
  28. Hu, R. L. B. G., et al. Effects of the Mongolian medicine Zadi-5 on monoamine neurotransmitters in the brain of rats with chronic stress depression model. Info Traditional Chinese Med. 34 (06), 5-8 (2017).
  29. Zhou, Y., Cong, Y., Liu, H. Folic acid ameliorates depression-like behaviour in a rat model of chronic unpredictable mild stress. BMC Neurosci. 21 (1), 1 (2020).
  30. Zhuang, Y., Zeng, R., Liu, X., Yang, L., Chan, Z. Neoagaro-oligosaccharides ameliorate chronic restraint stress-induced depression by increasing 5-ht and bdnf in the brain and remodeling the gut microbiota of mice. Mar Drugs. 20 (11), 725 (2022).
  31. Socała, K., et al. The role of microbiota-gut-brain axis in neuropsychiatric and neurological disorders. Pharmacol Res. 172, 105840 (2021).
  32. Song, J., Kim, Y. K. Animal models for the study of depressive disorder. CNS Neurosci Ther. 27 (6), 633-642 (2021).
  33. Abelaira, H. M., Réus, G. Z., Quevedo, J. Animal models as tools to study the pathophysiology of depression. Braz J Psychiatry. 35 Suppl 2, S112-S120 (2013).
  34. Strekalova, T., et al. Chronic mild stress paradigm as a rat model of depression: Facts, artifacts, and future perspectives. Psychopharmacology (Berl). 239 (3), 663-693 (2022).
  35. Markov, D. D. Sucrose preference test as a measure of anhedonic behavior in a chronic unpredictable mild stress model of depression: Outstanding issues. Brain Sci. 12 (10), 1287 (2022).
  36. Czéh, B., Fuchs, E., Wiborg, O., Simon, M. Animal models of major depression and their clinical implications. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 64, 293-310 (2016).
  37. Gururajan, A., Reif, A., Cryan, J. F., Slattery, D. A. The future of rodent models in depression research. Nat Rev Neurosci. 20 (11), 686-701 (2019).
  38. Markov, D. D., Novosadova, E. V. Chronic unpredictable mild stress model of depression: Possible sources of poor reproducibility and latent variables. Biology (Basel). 11 (11), 1621 (2022).
  39. Willner, P. The chronic mild stress (cms) model of depression: History, evaluation and usage. Neurobiol Stress. 6, 78-93 (2017).
  40. Lages, Y. V. M., Rossi, A. D., Krahe, T. E., Landeira-Fernandez, J. Effect of chronic unpredictable mild stress on the expression profile of serotonin receptors in rats and mice: A meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 124, 78-88 (2021).
  41. Willner, P., et al. Validation of chronic mild stress in the wistar-kyoto rat as an animal model of treatment-resistant depression. Behavioural Pharmacology. 30 (2 and 3), 239-250 (2019).
  42. Slattery, D. A., Cryan, J. F. Modelling depression in animals: At the interface of reward and stress pathways. Psychopharmacology (Berl). 234 (9-10), 1451-1465 (2017).
  43. Sterley, T. L., et al. Social transmission and buffering of synaptic changes after stress. Nat Neurosci. 21 (3), 393-403 (2018).
  44. Brechbühl, J., et al. Mouse alarm pheromone shares structural similarity with predator scents. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (12), 4762-4767 (2013).
  45. Beck, R. C., Self, J. L., Carter, D. J. Sucrose preference thresholds for satiated and water-deprived rats. Psychol Rep. 16, 901-905 (1965).
  46. Hawkins, P., Golledge, H. D. R. The 9 to 5 rodent – time for change? Scientific and animal welfare implications of circadian and light effects on laboratory mice and rats. J Neurosci Methods. 300, 20-25 (2018).
  47. Daut, R. A., Ravenel, J. R., Watkins, L. R., Maier, S. F., Fonken, L. K. The behavioral and neurochemical effects of an inescapable stressor are time of day dependent. Stress. 23 (4), 405-416 (2020).
  48. Hu, R. L. B. G., et al. Experimental research on nutmeg wuwei pills against of depression model rats behavior and hippocampus monoamine neurotransmitters. Chinese J Exp Traditional Medical Formulae. 21 (11), 146-149 (2015).
  49. Hu, R. L. B. G., et al. Effects of Rou kou Wuwei Pill on the learning and memory abilities and the expression of BDNF and TrkB in hippocampus of depression rats. Chinese J Traditional Chines Med Pro. 32 (8), 3797-3800 (2017).

Tags

Keywords: Chronic Unpredictable Mild StressCUMSMongolian MedicineDepressionAnhedoniaOpen Field TestMorris Water MazeAnimal ModelBehavioral Assays
This article has been published
Video Coming Soon
Keep me updated:

.

PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Xin, H., Su, S., Wu, R., Wei, L., Su, N., Qi, L., Wu, R., A, R., Tong, L., Wang, W., Zhang, J., Hu, R., Li, L. Chronic Unpredictable Mild Stress in Rats based on the Mongolian medicine. J. Vis. Exp. (200), e65889, doi:10.3791/65889 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image