ストレスによって誘発される行動や生理障害を理解するための亜慢性マイルド社会敗北ストレスのマウスモデル
Summary
ここでは、亜慢性軽度ソーシャル敗北ストレスのマウスモデルを開発するための方法が記載され、体重増加、以下hyperphagia-および多渇症様症状を含むうつ病の病原性の特徴を調べるために使用されます。
Abstract
Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of depression is essential. Because there are several types of depression, various animal models are needed for a deeper understanding of the disorder. Previously, a mouse model of subchronic and mild social defeat stress (sCSDS) using a modified chronic social defeat stress (CSDS) paradigm was established. In the paradigm, to reduce physical injuries from aggressors, the duration of physical contact between the aggressor and a subordinate was reduced compared to in the original CSDS paradigm. sCSDS mice showed increased body weight gain, food intake, and water intake during the stress period, and their social behaviors were suppressed after the stress period. In terms of the face validity of the stress-induced overeating and overdrinking following the increased body weight gain, the sCSDS mice may show some features related to atypical depression in humans. Thus, a mouse model of sCSDS may be useful for studying the pathogenic mechanisms underlying depression. This protocol will help establish the sCSDS mouse model, especially for studying the mechanisms underlying stress-induced weight gain and polydipsia- and hyperphagia-like symptoms.
Introduction
ストレスの多いイベントの多くの種類は、人間の生涯を通じて発生します。過度のストレスは、多くの場合、ヒトおよび動物における有害な生理学的結果につながります。ヒトでは、ストレスの多い出来事は、うつ病などの精神障害1を沈殿させるための主要な危険因子です。疾患研究の世界的負担は、うつ病は障害2と住んでいた障害調整生存年数（DALYs）と年の点で最も無効疾患の一つであることが示されました。また、うつ病は自殺DALYs 3の最も大きな割合を占めています。うつ病に苦しんでいる人々は、それが難しい自分たちの生活を管理するために見つけ、その結果、生活の質がしばしば悪化します。したがって、これらの患者の生活の質を改善するために効果的な治療法を開発する強い必要性が存在します。
多くの研究は、大うつ病性障害に対して実行されており、疾患に対する遺伝的寄与ことを明らかにしたsusceptibilityは小さな効果4の複数の遺伝子座の効果によって説明されて約30〜40％です。そのため、うつ病の根底にある複雑な病原性のメカニズムの、疾患の詳細な病因は、とらえどころのないまま。臨床報告は減少し、体重増加を示し、このようなメランコリーおよび非定型うつ病5とうつ病のサブタイプは、それぞれ6が存在することを示しています。 25〜30％とうつ病の患者15〜30％が純粋なメランコリーと非定型の特徴を表しているが、それぞれ、それらのほとんどは、両方のサブタイプ7の混合機能を備えています。そのため、大うつ病は症状の広い範囲を持っています。バイオマーカーを発見し、ヒトにおけるうつ病の様々なタイプの客観的治療薬を開発するためには、うつ病8のいくつかの異なる動物モデルを確立することが重要です。
うつ病の動物モデルを学習を含むいくつかのアプローチを使用して確立されています無力感、慢性予測不可能な軽度のストレス、および慢性社会的敗北ストレス（CSDS）9-12。豊田らは、うつ病に関連付けられている代謝や行動を解明するために、ラットとマウス13-17のCSDSモデルを確立しました。うつ病の動物モデルは、顔の有効性18によって評価されることを考えると、モデルが確立されているコンテキストが重要です。また、ゴールデンら 19は、詳細にCSDSマウスを作成するための方法を報告しました。これは、CSDSマウスの社会的行動の欠損は、慢性治療により回復し、なく抗うつ薬での急性治療によって、それらは脳由来神経栄養性の調節の観点からうつ病を有する患者のものと類似した症状を共有することができることが知られています因子 6。
後藤ら 13は、以前の方法を変更することにより、亜慢性および軽度の社会的敗北ストレス（sCSDS）マウスモデルを開発しましたゴールデンら 19。 sCSDSマウスは体重増加と体水分量13の利益以下polydipsia-と過食症に似た症状を示します。このレポートでは、sCSDSマウスモデルを確立するためのプロトコルが提供されており、我々はこのモデルの有用性を議論します。
Protocol
Representative Results
Discussion
標準CSDSプロトコル19（日あたりの侵略との物理的接触の5〜10分）にかけsCSDSマウスとCSDSのマウスとの間の体重の決定的な差がありました。標準CSDSマウスは、ストレス期間21,22,23の間に体重の減少を示したsCSDSマウスは、ストレス期間中BWGの増加を示しました。 10日間のストレス期間中の侵略者との物理的接触の全持続時間の点で、2つのプロトコル間の実質的な違いがあります…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、博士に感謝します。健太郎長岡（東京農工大学）、有用な議論のための渉飯尾（茨城県）。この研究は、農業・医療科学（IUCAM）との間に茨城大学協力（文部科学省、日本）と健康促進給付（NARO）と農産物・食品の開発に関する研究プロジェクト（農林水産省、日本）によって部分的にサポートされていました。
Materials
| single cage | Charles River Laboratories Japan | width [W] × depth [D] × height [H] = 143 × 293 × 148 mm | |
| M cage | Natsume Seisakusho | W × D × H = 220 × 320 × 135 mm | |
| Whiteflake | Charles River Laboratories Japan | Wood-shaving chips made from spruce trees | |
| AIN-93G | Oriental Yeast | purified-diet food pellets | |
| Kimtowel | Nippon Paper Crecia Co. | Paper towels | |
| open-field arena | O’Hara & Co. | made of gray polyvinylchloride |
References
- Heim, C., Binder, E. B. Current research trends in early life stress and depression: Review of human studies on sensitive periods, gene-environment interactions, and epigenetics. Exp. Neurol. 233 (1), 102-111 (2012).
- Whiteford, H. A., et al. Global burden of disease attributable to mental and substance use disorders: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 382 (9904), 1575-1586 (2013).
- Ferrari, A. J., et al. The Burden Attributable to Mental and Substance Use Disorders as Risk Factors for Suicide: Findings from the Global Burden of Disease Study 2010. PLoS ONE. 9 (4), e91936 (2014).
- Flint, J., Kendler, K. S. The genetics of major depression. Neuron. 81 (3), 484-503 (2014).
- Nestler, E. J., et al. Neurobiology of Depression. Neuron. 34 (1), 13-25 (2002).
- Gold, P. W., Chrousos, G. P. Organization of the stress system and its dysregulation in melancholic and atypical depression: high vs low CRH/NE states. Mol. Psychiatry. 7 (3), 254-275 (2002).
- O’Keane, V., Frodl, T., Dinan, T. G. A review of atypical depression in relation to the course of depression and changes in HPA axis organization. Psychoneuroendocrinology. 37 (10), 1589-1599 (2012).
- Nestler, E. J., Hyman, S. E. Animal models of neuropsychiatric disorders. Nat. Neurosci. 13 (10), 1161-1169 (2010).
- Katz, R. J. Animal models and human depressive disorders. Neurosci. Biobehav. Rev. 5 (2), 231-246 (1981).
- Krishnan, V., Nestler, E. J. Animal models of depression: molecular perspectives. Curr. Top. Behav. Neurosci. 7, 121-147 (2011).
- Kudryavtseva, N. N., Bakshtanovskaya, I. V., Koryakina, L. A. Social model of depression in mice of C57BL/6J strain. Pharmacol. Biochem. Behav. 38 (2), 315-320 (1991).
- Miczek, K. A., Yap, J. J., Covington, H. E. Social stress, therapeutics and drug abuse: preclinical models of escalated and depressed intake. Pharmacol. Ther. 120 (2), 102-128 (2008).
- Goto, T., et al. Subchronic and mild social defeat stress accelerates food intake and body weight gain with polydipsia-like features in mice. Behav. Brain Res. 270, 339-348 (2014).
- Goto, T., Kubota, Y., Toyoda, A. Plasma and Liver Metabolic Profiles in Mice Subjected to Subchronic and Mild Social Defeat Stress. J. Proteome Res. , (2014).
- Iio, W., Matsukawa, N., Tsukahara, T., Kohari, D., Toyoda, A. Effects of chronic social defeat stress on MAP kinase cascade. Neurosci. Lett. 504 (3), 281-284 (2011).
- Iio, W., et al. Effects of chronic social defeat stress on peripheral leptin and its hypothalamic actions. BMC Neurosci. 15 (72), (2014).
- Iio, W., et al. Anorexic behavior and elevation of hypothalamic malonyl-CoA in socially defeated rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 421 (2), 301-304 (2012).
- Crawley, J. N. . What’s Wrong With My Mouse?: Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , 978-970 (2007).
- Golden, S. A., Covington, H. E., Berton, O., Russo, S. J. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice. Nat. Protoc. 6 (8), 1183-1191 (2011).
- Miczek, K. A., Maxson, S. C., Fish, E. W., Faccidomo, S. Aggressive behavioral phenotypes in mice. Behav. Brain Res. 125, 167-181 (2001).
- Krishnan, V., et al. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions. Cell. 131 (2), 391-404 (2007).
- Chuang, J. C., et al. A beta3-adrenergic-leptin-melanocortin circuit regulates behavioral and metabolic changes induced by chronic stress. Biol. Psychiatry. 67 (11), 1075-1082 (2010).
- Warren, B. L., et al. Neurobiological sequelae of witnessing stressful events in adult mice. Biol. Psychiatry. 73 (1), 7-14 (2013).
- Savignac, H. M., et al. Increased sensitivity to the effects of chronic social defeat stress in an innately anxious mouse strain. 神经科学. 192, 524-536 (2011).
- Green, J. G., et al. Childhood Adversities and Adult Psychiatric Disorders in the National Comorbidity Survey Replication I: associations with first onset of DSM-IV disorders. Arch. Gen. Psychiatry. 67 (2), 113-123 (2010).
- Miniati, M., et al. Clinical characteristics and treatment outcome of depression in patients with and without a history of emotional and physical abuse. J. Psychiatr. Res. 44 (5), 302-309 (2010).
- Tao, M., et al. Examining the relationship between lifetime stressful life events and the onset of major depression in Chinese women. J. Affect. Disord. 135 (1-3), 95-99 (2011).
- Valente, S., Fisher, D. Recognizing and managing psychogenic polydipsia in mental health. J. Nurse Pract. 6 (7), 546-550 (2010).
- Dundas, B., Harris, M., Narasimham, M. Psychogenic Polydipsia Review: Etiology, Differential, and Treatment. Curr. Psychiatry Rep. 9 (3), 236-241 (2007).
- Tsumura, K., et al. Downregulation of AQP2 expression in the kidney of polydipsic STR/N mice. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 290 (2), F478-F485 (2006).
- Flores, P., et al. Schedule-Induced Polydipsia: Searching for the Endophenotype of Compulsive Behavior. World J. Neurosci. 4, 253-260 (2014).
- Cryan, J. F., Dinan, T. G. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and and behaviour. Nat. Rev. Neurosci. 13 (10), 701-712 (2012).
