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

Moğol tıbbına dayalı Sıçanlarda Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres

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

Bu protokol, Moğol tıp teorisine dayanan depresyon için kronik öngörülemeyen hafif stres (CUMS) modelini ve davranışsal testleri doğrulama yöntemlerini ana hatlarıyla belirtir.

Abstract

Depresyon yaygın bir duygusal bozukluktur ve küresel engelliliğin önde gelen bir nedenini oluşturur. Mevcut farmakolojik müdahalelerin sınırlamaları, bu duruma atfedilen önemli sağlık yüküne katkıda bulunmaktadır. Depresyonun altında yatan mekanizmaların daha derin bir şekilde anlaşılmasına acil bir ihtiyaç vardır ve bu da translasyon potansiyeline sahip klinik öncesi modelleri son derece değerli kılmaktadır. Geleneksel tıbbın bir alt kümesi olan Moğol tıbbı, hastalık oluşumunun rüzgar, safra ve balgam dengesine yakından bağlı olduğunu öne sürer. Bu çalışmada, sıçanlarda kronik öngörülemeyen hafif stres (CUMS) yöntemi için bir protokol sunuyoruz. Bu çerçevede, sıçanlar, insan depresyonunun patogenezini taklit eden depresyon benzeri bir fenotipi indüklemek için bir dizi dalgalı, hafif stresöre maruz bırakılır. Bu protokolde kullanılan davranışsal testler arasında, depresyonun temel bir belirtisi olan anhedoninin göstergesi olan sükroz tercih testi (SPT); kaygı düzeylerini ölçen açık alan testi (OFT); ve uzamsal hafızayı ve öğrenme yeteneklerini değerlendiren Morris su labirenti testi (MWM). CUMS yöntemi, anhedoniyi indükleme ve uzun vadeli davranışsal eksikliklere neden olma yeteneğini göstermektedir. Ayrıca, bu protokol Moğol tıp teorisi ile depresyon benzeri davranışları ortaya çıkarmak için tasarlanmış diğer hayvan modellerinden daha uyumludur. Bu hayvan modelinin geliştirilmesi ve müteakip araştırmalar, Moğol tıbbı alanında gelecekteki yenilikçi çalışmalar için sağlam bir temel oluşturmaktadır.

Introduction

Majör depresif bozukluk (MDB), dünya çapında üçüncü önde gelen engellilik nedeni olarak sıralanan ve 300 milyondan fazla insanı etkileyen yaygın bir akıl hastalığıdır1,2,3. Özellikle, etkilenen bireylerin en az yarısının yeterli tedavi almadığı tahmin edilmektedir4. Bu boşluk göz önüne alındığında, hayvan modelleri depresyonun etiyolojisini araştırmak için çok önemli bir araç olarak hizmet vermektedir. Bugüne kadar, depresyon için 20’den fazla farklı hayvan modeli bulunmaktadır5. Bunlar arasında, 1987 yılında Paul Winer tarafından rafine edilen kronik öngörülemeyen hafif stres (CUMS) modeli en sık kullanılanıdır6. CUMS modeli, kemirgenleri çok çeşitli sosyo-çevresel stres faktörlerine maruz bırakmanın anksiyete, gerginlik ve depresyona benzer semptomlara yol açtığı öncülüyle çalışır. Metodoloji, hayvanları birkaç hafta boyunca çeşitli hafif stres faktörlerine maruz bırakmayı içerir ve bu da anhedoni ve depresif benzeri davranışlar da dahil olmak üzere bir dizi davranış değişikliğiyle sonuçlanır7,8. Bu değişikliklere, 5-HT’de bir azalma gibi endokrin ve nörotransmitter profillerindeki kaymalar eşlik eder9,10. Bu sonuçlar, MDB teşhisi konan insanlarda gözlemlenenleri yakından yansıtır ve böylece modelin faydasını doğrular. CUMS modeli, antidepresanları değerlendirmede, yüksek düzeyde yüzeysel, yapısal ve öngörücü geçerlilik gösteren etkinliği nedeniyle özellikle değerlidir11,12. Diğer modellerden farklı olarak, CUMS, monoaminerjik antidepresanların kronik uygulamasının etkilerine karşı hassastır. Örneğin, sitalopram, paroksetin ve fluoksetin gibi seçici serotonin geri alım inhibitörlerinin (SSRI’lar) kronik stres koşulları altında anhedoniyi önlediği ve tersine çevirdiği gösterilmiştir12,13. Ek olarak, ketamin gibi yeni hızlı etkili antidepresanlar da bu modelde etkinlik göstermiştir14,15. Buna karşılık, zorla yüzme testi (FST) ve kuyruk süspansiyon testi (TST) gibi diğer testler, uzun vadeli davranış değişikliklerini modellemek için daha az güvenilirdir ve genellikle depresyon semptomlarına dayanmak yerine akut strese adaptasyonları yansıtır16. Bu özellikler, depresyon araştırmalarında CUMS modelinin sağlam geçerliliğinin altını çizmektedir. Klasik çalışmalarda yüksek güvenilirliği ile tanınan CUMS modelinin en göze çarpan özelliklerinden biri, anhedoni-günlük aktivitelerde zevk veya ilgi duyma yetersizliğidir17,18. Bu fenomen yaygın olarak sükroz tercih testleri kullanılarak değerlendirilir ve birçok antidepresanın azalmış sakaroz tüketimini tersine çevirdiği gösterilmiştir. CUMS literatüründe, istemli motor davranışı, keşif eğilimlerini ve gerginliği değerlendiren ve böylece depresyonun şiddetini ölçen açık alan testi (OFT) dahil olmak üzere bazı başka metrikler de yaygın olarak kullanılmaktadır19. Yükseltilmiş artı labirent (EPM) gibi diğer testler kaygı benzeri davranışları değerlendirir, Morris su labirenti testi (MWM) bilişsel işlevleri inceler20ve FST, olumsuz duygulara ve davranışsal umutsuzluğa duyarlılığı değerlendirir20. Ayrıca, insanları etkileyen stres faktörlerinin çoğu doğası gereği sosyaldir. Sınırlı sosyal aktiviteler, ağlar ve destek ile karakterize edilen optimal olmayan sosyal ilişkilere sahip bireyler, çeşitli hastalıklar için yüksek risk altındadır21,22. Bu aynı zamanda gruplar halinde yaşayan sosyal hayvanlar olan kemirgenler için de geçerlidir. Örneğin, tecrit altında barındırılan sıçanlar, sosyal strese neden olan ve depresyonun başlangıcını hızlandıran izolasyon sendromu olarak adlandırılan özelliklerin özelliklerini sergiler23.

Çin tıbbının önemli bir dalı olan Moğol tıbbı, hastalığın başlangıcının içsel ve dış faktörler arasında karmaşık bir etkileşim olduğunu öne sürüyor. Dört yardımcı koşul olarak adlandırılan bu dış faktörler, iklim değişikliği, diyet, yaşam tarzı ve enfeksiyonlar, şaşırtıcı olaylar ve psikolojik bozukluklar gibi ani olayları kapsar. Hastalık süreci, üç tip homor olarak adlandırılan üç unsur ile dört yardımcı koşulla uyum içinde Yedi Bedensel Bileşen arasında devam eden bir etkileşim olarak kavramsallaştırılır24. Moğol tıbbı, insan vücudunun, üç homor arasında göreceli bir denge ile sürdürülen entegre bir varlık olarak işlev gördüğünü savunur. Bu dengedeki bir bozulmanın hastalığın habercisi olduğu düşünülmektedir24. Hayvan deneylerinin geleneksel ve modern tıp arasında köprü kurmadaki önemli rolü göz önüne alındığında, Moğol tıbbı alanındaki araştırmalarla ilgili hayvan modelleri geliştirmek çok önemlidir. Buna göre, bu fizyolojik ve psikolojik stres faktörlerini simüle etmek için CUMS ile birlikte 28 günlük bir izolasyon metodolojisi kullandık. Dokuz spesifik öngörülemeyen stres faktörü seçtik ve bu modelleme yöntemini Moğol tıbbının Üç homor teorisi aracılığıyla desteklemeye çalıştık. Sağlam bir hayvan modeli oluşturmak, Moğol tıbbındaki temel araştırmaları ilerletmek için esastır ve temel çalışmalarına önemli ölçüde katkıda bulunacaktır.

Protocol

Deney protokolleri, İç Moğolistan Tıp Üniversitesi (YKD202301172) Hayvan Deneyi Bakım Etiği Komitesi’nden onay aldı ve hayvan bakımı ve etiği için Ulusal Sağlık Enstitüleri yönergelerine bağlı kaldı. Hayvan merkezimizin lisans numarası NO.110324230102364187’dir. Her biri 8 haftalık (200 ±g ila 20 g) yirmi dört erkek Sprague-Dawley (SD) sıçanı alındı ve 22 ° C ± 2 ° C sıcaklık ve% 55 ± % 15 nem ile kontrollü bir ortamda barındırıldı. Fareleri kemirgen bakım yemi diyeti ve yatak tak?…

Representative Results

CUMS ile indüklenen sıçan depresyonu modelindeki davranışsal testlerden elde edilen sonuçlarDepresyon benzeri davranışları indüklemek için CUMS prosedürünün etkinliğini doğrulamak için bir manipülasyon kontrolü yapıldı. Erkek Sprague-Dawley (SD) sıçanları, adım 1.2.3’te belirtildiği gibi, 4 haftalık bir süre boyunca MOD veya CON grubuna rastgele tahsis edildi. Daha sonra, sıçanlar sakrifiye edildi ve hipokampusları, enzime bağlı immünosorbent testi (ELISA) <sup class…

Discussion

Depresyon, düşük ruh hali, zevk eksikliği ve düşük enerji gibi semptomlarla karakterize zihinsel bir bozukluktur30. Depresyon araştırmaları alanında, terapötik müdahaleleri ilerletmek için güvenilir bir hayvan modelinin oluşturulması çok önemlidir. Çeşitli hayvan modelleri arasında, CUMS modeli, yüksek güvenilirliği, geçerliliği ve insan depresyonunun özellikleriyle uyumu nedeniyle özellikle dikkat çekicidir31. Çeşitli ortamlarda uzun bir sü…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Sağlanan enstrümantasyon ve laboratuvar için minnettarız, Çin İç Moğol Tıp Üniversitesi’nin Moğol tıp fakültesine şükranlarımızı sunuyoruz.Bu çalışma, gerekli enstrümantasyon ve laboratuvar olanaklarını sağlamak için desteklenmiştir. Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı’ndan (Hibe No. 81760762) ve Çin İç Moğolistan Tıp Üniversitesi Projesi’nden (Hibe No. YKD2022MS074) ve İç Moğolistan, Çin’deki Yüksek Öğretim Bilimsel Araştırma Projesi (Hibe No. NJZY22661) ve İç Moğolistan Özerk Bölgesi, Çin’deki Çin ve Moğol Tıbbı Anahtar Laboratuvarı Açık Fon Projesi (Hibe No. 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