抑郁症的临床核心症状包括兴趣缺失、快感缺乏及绝望行为。为在动物模型中模拟这些症状,科学家建立了一系列行为学检测范式。本研究方法描述了三种常用于评估大小鼠抑郁样行为的实验:糖水偏好实验、强迫游泳实验和悬尾实验。根据应激程度最小化原则,建议实验顺序为先进行非应激性的糖水偏好实验,最后进行高强度应激的强迫游泳与悬尾实验。需特别注意,强迫游泳和悬尾实验不应在同一天进行,两者间隔至少24小时。

打开网易新闻 查看精彩图片

1. 糖水偏好实验
糖水偏好实验用于检测啮齿类动物的快感缺失,这是抑郁症的核心症状之一。该实验利用动物对甜味的天然偏好。

  • 实验原理:在禁食或禁水一段时间后,同时给予动物饮用水和低浓度蔗糖水。通过计算动物对蔗糖水的偏好程度(蔗糖偏嗜度),来量化其快感反应。

  • 操作步骤

  1. 适应期:动物单笼饲养,进行为期48小时的饮水训练。前24小时,每笼放置两瓶均为2%的蔗糖水。后24小时,将其中一瓶替换为纯水,期间交换一次水瓶位置以避免位置偏好。

  2. 测试期:大鼠适应期结束后,禁食禁水14-23小时,随后进行1小时的糖水偏好测试,测量并记录蔗糖水瓶与纯水瓶的消耗量(以克为单位)。小鼠则在训练期结束后,禁水(不禁食)9-18小时,进行2小时的测试,期间交换一次水瓶位置。

评价指标:以蔗糖偏嗜度为核心指标进行计算:蔗糖偏嗜度(%)= 蔗糖水饮用量 / (蔗糖水饮用量 + 纯水饮用量) × 100%。与对照组相比,模型组动物蔗糖偏嗜度显著降低,则提示其出现了快感缺失样行为。

2. 强迫游泳实验
强迫游泳实验是评估动物“行为绝望”的经典范式,广泛用于抗抑郁药物筛选和模型验证。

打开网易新闻 查看精彩图片

  • 实验原理:将动物置于一个局限且无法逃脱的充满温水的水环境中。啮齿类动物先天厌恶水,会先剧烈挣扎试图逃脱,在发现逃脱无望后,会进入一种漂浮不动的“行为绝望”状态。

  • 操作步骤

  1. 环境准备:调节水温至23-25℃。水深需根据动物体型调整,确保动物尾部不能触及缸底。

  2. 大鼠实验:实验前24小时进行一次预游(约15分钟),以适应环境。正式实验时,记录5分钟内动物的不动时间、游泳时间及攀爬时间。

  3. 小鼠实验:无需预游,直接进行6分钟测试,记录后4分钟内的各项行为时间。若同时进行多只动物实验,应用不透明挡板隔开,避免相互干扰。

评价指标

  • 不动状态:动物仅做轻微肢体运动以维持头部浮出水面,呈漂浮状。不动时间越长,通常表明抑郁样行为越严重。

  • 游泳状态:动物四肢在水面下进行协调划水。

  • 攀爬状态:动物前肢剧烈伸出水面,沿缸壁向上攀爬。攀爬和游泳时间的减少也与抑郁程度加重相关。

3. 悬尾实验
悬尾实验是另一种评估“行为绝望”的常用方法,主要适用于小鼠。

打开网易新闻 查看精彩图片

强迫游泳/悬尾实验方法,XR-XQX201,上海欣软

  • 实验原理:通过悬挂小鼠尾部,使其处于倒悬的应激体位。小鼠初期会剧烈挣扎以试图恢复正常体位,在挣扎无果后,会转变为间断性的不动状态,即“绝望”表现。

  • 操作步骤

  1. 使用医用胶带将小鼠尾部固定于悬尾梁或磁铁棒上,使其头部向下倒悬,并确保小鼠无法接触箱底。

  2. 动物适应2分钟后,开始记录。总实验时长为6分钟,统计后4分钟内动物的不动时间。同样,多只动物同时实验时需用挡板隔离视线。

评价指标:主要记录不动时间挣扎时间。动物停止挣扎,身体保持静止倒悬的时间越长,提示抑郁样行为越重。不同品系小鼠(如C57BL/6与ICR)的基础不动时间存在差异,需根据相应背景的对照组进行统计学比较。

4. 实验顺序选择原则
在进行多维度抑郁行为评估时,实验顺序的安排至关重要。主要原则是依据实验的应激强度,优先进行应激程度最小的检测。

  • 推荐顺序:首先进行糖水偏好实验,该过程对动物干扰小。之后间隔至少一天,再依次或间隔进行强迫游泳实验悬尾实验。必须注意,强迫游泳和悬尾这两种高强度应激实验不能安排在同一天,两者之间至少间隔24小时。

  • 数据一致性:研究表明,只要确定了合适的顺序并保持所有实验批次的一致性,无论先进行强迫游泳还是悬尾实验,均可获得可靠的数据。例如,进行高强度应激实验的当天,也可以同时进行糖水偏好实验的适应过程,两者互不干扰。关键在于所有批次的动物实验均应遵循同一套标准化流程,以确保结果的可比性和可重复性。

打开网易新闻 查看精彩图片

如果您也对动物行为学实验设备仪器感兴趣,欢迎关注微信公众号【知鼠科学】,也可以联系上海欣软丨刘工13262879783,欢迎探讨。