قمنا بتطوير نموذج إجهاد الهزيمة الاجتماعية المتسارع للفئران المراهقة C57BL / 6 ، والذي يعمل في كل من الذكور والإناث ويسمح بالتعرض خلال فترات المراهقة المنفصلة. يؤدي التعرض لهذا النموذج إلى تجنب اجتماعي ، ولكن فقط في مجموعة فرعية من ذكور وإناث الفئران المهزومة.
الشدائد الاجتماعية في مرحلة المراهقة سائدة ويمكن أن تؤثر سلبا على مسارات الصحة العقلية. هناك حاجة إلى نمذجة الإجهاد الاجتماعي في القوارض الذكور والإناث المراهقين لفهم آثاره على نمو الدماغ المستمر والنتائج السلوكية. تم استخدام نموذج الإجهاد الاجتماعي المزمن (CSDS) على نطاق واسع لنمذجة الإجهاد الاجتماعي في الفئران الذكور C57BL / 6 البالغة من خلال الاستفادة من السلوك العدواني الذي يظهره ذكر القوارض البالغ لدخيل يغزو أراضيها. ميزة هذا النموذج هو أنه يسمح بتصنيف الفئران المهزومة إلى مجموعات مرنة وحساسة بناء على اختلافاتهم الفردية في السلوك الاجتماعي بعد 24 ساعة من جلسة الهزيمة الأخيرة. كان تنفيذ هذا النموذج في الفئران المراهقة C57BL / 6 يمثل تحديا لأن الفئران البالغة أو المراهقة لا تهاجم عادة ذكور أو إناث الفئران المراهقة المبكرة ولأن المراهقة هي فترة قصيرة من الحياة ، تشمل نوافذ زمنية سرية للضعف. تم التغلب على هذا القيد من خلال تكييف نسخة سريعة من CSDS لاستخدامها في الفئران من الذكور والإناث المراهقين. يستخدم نموذج الإجهاد هذا لمدة 4 أيام مع جلسات هجوم جسدي 2 يوميا C57BL / 6 من الذكور البالغين لتجهيز الماوس CD-1 للعدوانية بحيث يهاجم بسهولة الفأر المراهق الذكر أو الأنثى. أطلق على هذا النموذج اسم إجهاد الهزيمة الاجتماعية المتسارع (AcSD) للفئران المراهقة. يؤدي تعرض المراهقين ل AcSD إلى تجنب اجتماعي بعد 24 ساعة في كل من الذكور والإناث ، ولكن فقط في مجموعة فرعية من الفئران المهزومة. تحدث هذه الثغرة الأمنية على الرغم من اتساق عدد الهجمات عبر الجلسات بين المجموعات المرنة والحساسة. نموذج AcSD قصير بما يكفي للسماح بالتعرض خلال فترات منفصلة خلال فترة المراهقة ، ويسمح بفصل الفئران وفقا لوجود أو عدم وجود سلوك التجنب الاجتماعي ، وهو أول نموذج متاح لدراسة إجهاد الهزيمة الاجتماعية في إناث الفئران C57BL / 6 المراهقة.
يستخدم نموذج الإجهاد الاجتماعي المزمن على نطاق واسع لنمذجة الإجهاد الاجتماعي في يوم ما بعد الولادة للبالغين (PND) >65 من ذكور القوارض. يعتمد هذا النموذج على السلوك العدواني الطبيعي للقوارض الذكور البالغين عندما يغزو متسلل أراضيه. يستخدم هذا النموذج في مجموعة متنوعة من أنواع القوارض ، بما في ذلك الجرذان والهامستر والفئران1،2،3،4،5،6،7،8،9 ، ويتكون من مزيج من العدوان الجسدي والإجهاد النفسي يستمر حوالي 10 أيام ، حيث يقوم القوارض الدخيلة بتجربة بضع دقائق من العدوان الجسدي من القوارض المقيمة. يبقى القوارض في قفص منزل المقيم ، مفصولين بمقسم يسمح بالاتصال الحسي ولكن ليس الجسدي7. في تجارب الفئران ، الفئران المقيمة / المعتدية الأكثر استخداما هي الفئران السويسرية CD-1 للمربين المتقاعدين ، والتي تظهر سلوكا إقليميا قويا ضد الفئران الدخيلة 6,7. بالنسبة للفئران الدخيلة ، فإن أفضل سلالة مميزة هي سلالة C57BL / 6 2،4،5. يتعرض الفأر المهزوم لمعتد جديد كل يوم لمنع التعود على المعتدي. يتم إيواء الفئران الضابطة مع مجموعة مختلفة كل يوم. في الساعة 24 بعد جلسة الهزيمة الأخيرة ، يتم اختبار الفئران التجريبية في اختبار التفاعل الاجتماعي (SIT) حيث يمكنهم استكشاف حقل مفتوح في غياب (لا يوجد هدف) ، أو وجود ماوس CD-1 جديد (هدف). تقضي الفئران الضابطة وقتا أطول في منطقة التفاعل مع الهدف مقابل الجزء غير المستهدف من المهمة. تصنف الفئران المهزومة على أنها حساسة (نسبة1) وفقا لنسبة التفاعل الاجتماعي (الوقت الذي يقضيه في منطقة التفاعل مع المعتدي الحاضر / الوقت الذي يقضيه في منطقة التفاعل مع المعتدي الغائب). يوفر هذا الإجراء أداة مفيدة لدراسة الفروق الفردية استجابة للإجهاد.
حتى السنوات الأخيرة ، تم استخدام نموذج الإجهاد الاجتماعي المزمن في الغالب في الفئران الذكور البالغة لأن التسلسلات الهرمية البارزة لهيمنة الذكور تنطوي على القتال ضد الذكور ولكن ليس ضد الإناث 6,7. علاوة على ذلك ، لا تهاجم ذكور القوارض الإناث عادة. بدلا من ذلك ، ينخرطون في سلوكيات التزاوج10. على الرغم من هذه العقبات ، تم تطوير استراتيجيات مختلفة لتكييف نموذج الإجهاد الاجتماعي المزمن للفئران البالغة. على سبيل المثال ، يعتمد نموذج فأر كاليفورنيا للهزيمة الاجتماعية على العدوان الطبيعي لهذا النوع أحادي الزواج من كلا الجنسين عند الدفاع عن أراضيهم 9,11. تركز الأساليب الأخرى على تحفيز السلوك العدواني للفئران CD-1 عن طريق تحفيز منطقة ما تحت المهاد البطنية للحصول على سلوك عدواني ثابت10،12 ، أو عن طريق تطبيق بول الذكور في إناث الفئران البالغة التجريبية لتلقي هجمات من المعتدين CD-113. هذا العدوان المتزايد والمتسق للفئران CD-1 أمر بالغ الأهمية للفأر الدخيل التجريبي لإظهار علامات سلوكية واضحة على الخضوع للهجمات المتكررة من قبل المعتدي خلال طول التفاعل6.
تكييف نموذج الهزيمة الاجتماعية المزمنة لاستخدامه في المراهقين C57BL / 6mice
المراهقة هي فترة تتميز بنضج اجتماعي كبير ، والذي يتكشف بالتوازي مع التغيرات في البنية الدقيقة والكلية للدماغ ، وخاصة في قشرة الفص الجبهي. في كل من البشر والقوارض ، هناك القليل من الإجماع فيما يتعلق ببداية ونهاية فترة المراهقة14,15. علاوة على ذلك ، هناك نوافذ حرجة للضعف خلال فترة المراهقة للاضطراب الناجم عن التجربة للدماغ المستمر والتطور المعرفي16،17،18،19. يحدث البلوغ والمراهقة في نفس الوقت ، لكن هذه المصطلحات ليست مترادفة. يشير البلوغ إلى بداية النضج الجنسي ، بينما تمثل المراهقة مرحلة أوسع تتميز بالتحول التدريجي من حالة الأحداث إلى تحقيق الاستقلال20. اقترحت مجموعات مختلفة أن المراهقة في الفئران تمتد من الفطام (PND 21) حتى مرحلة البلوغ (PND 60) 21. على وجه الخصوص ، يمكن الإشارة إلى المراهقة المبكرة على أنها الأسبوعين الأول والثاني بعد الفطام (PND 21-34) ومنتصف المراهقة على أنها فترة PND 35-48. تشمل هذه النطاقات فترات نمو منفصلة فيما يتعلق على سبيل المثال بتطوير نظام الدوبامين22،23،24 ، والتعرض لتأثيرات الأدوية على تطوير الشبكات العصبية17،25،26،27 ، والخصائص السلوكية المتميزة16،20،28،29،30.
مطلوب سلوك القتال من الماوس المقيم لبروتوكول الهزيمة الاجتماعية. ومع ذلك ، كما هو الحال مع إناث الفئران ، لا ينخرط الذكور عادة في تفاعلات عدوانية مع الفئران المراهقة المبكرة ، ربما لأنهم لا يعتبرونها تهديدا. تم إجراء معظم الدراسات التي تستكشف آثار الهزيمة الاجتماعية المزمنة في الفئران المراهقة C57BL / 6 خلال فترة منتصف المراهقة31،32،33،34،35 ؛ البعض الآخر لا يحدد يوم ما بعد الولادة لتعرض المراهقين36,37 ، أو يمدد أيام الهزيمة إلى مرحلة البلوغ المبكر38 أو لا يسمح بالاتصال الحسي39 ؛ دراسات أخرى على الفئران المراهقة تستخدم سلالات مختلفة40,41. يتم تلخيص خصائص هذه الدراسات باستخدام إجهاد الهزيمة الاجتماعية المزمن في الفئران الذكور المراهقين في الجدول 1.
تهتم مجموعتنا البحثية باستهداف نوافذ محددة للمراهقين ، بما في ذلك المراهقة المبكرة ، في الفئران C57BL / 6. بسبب قصر مدة فترات المراهقة المختلفة ، تم تصميم نسخة معدلة من النسخة المتسارعة من نموذج الإجهاد الاجتماعي المزمن42. أطلق على هذا النموذج اسم إجهاد الهزيمة الاجتماعية المتسارع (AcSD) للفئران المراهقة. يظهر العمل السابق أن هناك اختلافات كبيرة بين الجنسين في الحساسية للإجهاد الاجتماعي في مرحلة المراهقة في الفئران8،26،43،44،45 ، وكذلك في الآثار الضارة للإجهاد الاجتماعي على مسارات الصحة العقلية لدى البشر46،47،48،49،50،51،52 ، 53,54,55,56. يعمل نموذج AcSD بشكل فعال مع الفئران الإناث المراهقات أيضا ، مما يسمح لهن بالتحقيق في العواقب المحتملة الخاصة بالجنس بالإضافة إلى استكشاف الأساس البيولوجي العصبي.
الجدول 1: دراسات تستخدم نماذج الإجهاد الاجتماعي في الفئران الذكور المراهقين. السلالة والأنواع: فأر كاليفورنيا: بيروميسكوس كاليفورنيكوس. C57BL / 6: Mus musculus black 6 سلالة فأر فطرية. C57BL / 6J: نموذج الفأر الفطري M. musculus black 6 المقدم من مختبرات جاكسون. CD-1: M. musculus من سلالة الفأر الأبيض السويسرية. ICR: معهد M. musculus لأبحاث السرطان سلالة الفأر الأبيض المهجنة. OF1: M. musculus Oncins France 1 سلالة فأر ألبينو مهجورة.
الاختصارات: wk = أسبوع ؛ PND = يوم ما بعد الولادة ؛ الدقة = المرونة ؛ SUS = عرضة ؛ UNSUS = غير محسب. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الجدول.
سلوك عدواني متسق في فئران CD-1
أثناء مرحلة الفحص ، من المهم جدا ملاحظة جميع السلوكيات التي يعرضها CD-1 (المطاردة ، أو سلوكيات التركيب ، أو الاستنشاق ، أو الاستمالة ، أو العض) ومتابعة هذه السجلات عن كثب عند اختيار فأرة CD-1 ل AcSD. من المحتمل أن الماوس CD-1 الذي يتفاعل مع الفأر المراهق دون مه…
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الكندية للبحوث الصحية (أرقام منح CF: MOP-74709; PJT 190045) ، والمعهد الوطني لتعاطي المخدرات (رقم منحة CF: R01DA037911) ، ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا (رقم منحة CF: 2982226). تم دعم أندريا بانتوخا أوربان من قبل المجلس الوطني للعلوم الإنسانية والعلوم والتكنولوجيا / المجلس الوطني للإنسانية والعلوم والتكنولوجيا (CONAHCYT) من المكسيك و FRQNT – برنامج المنح الدراسية للطلاب الأجانب (PBEEE). حصل صموئيل ريتشر على منحة دراسية من البرنامج المتكامل لعلم الأعصاب في جامعة ماكجيل. تم إنشاء الرسوم التوضيحية للأشكال باستخدام قوالب من BioRender.com.
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. |