基于Sprague‑Dawley大鼠的自杀相关行为动物模型的构建方法与流程

本发明属于动物模型构建领域，具体是一种通过慢性应激对SD大鼠构建自杀相关行为动物模型的方法。
背景技术：
：自杀是一种严重危害公众健康的社会问题，在全球死亡原因占有重要地位，其给家庭及社会带来了沉重的精神及经济负担。据WHO报道，每年全球有超过80,000人死于自杀，且有更多的人有自杀的意念和行为。因此，加强自杀的防治已成为亟待解决的重大公共健康问题。但迄今为止，自杀的发病机制不清。目前对自杀相关机制研究主要依赖于人体组织。然而人体组织难以获取，这在很大程度上限制了自杀相关研究。现有技术中，人们至今尚未能建立有效的自杀动物模型用于探究自杀相关行为和潜在的药物治疗靶点。因此，发明一种可靠的自杀相关行为动物模型十分必要。技术实现要素：鉴于此，本发明的目的是建立自杀相关行为动物模型。即通过习得性无助模型筛选出习得性无助大鼠和非习得性无助大鼠,采用“社会挫败刺激叠加慢性不可预见性温和刺激”进行造模，并结合多种自杀行为相关的评价方法评价所构建的模型。本发明采用的技术方案是：基于Sprague-Dawley大鼠的自杀相关行为动物模型的构建方法，包括以下步骤：(1)选取至少100只SD大鼠建立习得性无助模型，从中筛选出习得性无助大鼠和非习得性无助大鼠各40只，将其中40只习得性无助大鼠和20只非习得性无助大鼠分别作为实验组，将剩下的20只非习得性无助大鼠作为对照组。(2)对实验组的大鼠进行为期4周的社会挫败刺激叠加慢性不可预见性温和刺激，进行建模，对照组不作任何处理正常喂养。(3)对步骤(2)的大鼠进行行为学评价，包括：糖水偏好测试、激惹实验、旷场实验、强迫游泳实验和居居住者-入侵者实验。为了使SD大鼠适应环境，在进行所述习得性无助模型之前，将SD大鼠进行单笼饲养，接受至少1周实验室环境适应，适应期间严格控制大鼠饲养的条件：包括噪音、光线、温度和湿度。步骤(1)中所述习得性无助模型包括电击诱导和穿梭箱测试两个阶段：在电击诱导阶段，首先封闭仪器中央的门，将每只SD大鼠分别置于穿梭箱一侧，各接受60次不可逃避的电击，电击结束后分别将老鼠送回原来的饲养笼；24小时后，再对SD大鼠分别进行穿梭箱测试，每只SD大鼠在不通电的穿梭箱中自由探索5分钟，然后进行30次电击，SD大鼠可通过穿梭到穿梭箱对侧以逃避电击，动物在10秒的电击时间内未出现逃避行为，则记为一次逃避失败；在为期40天的筛选时间内，对每只SD大鼠进行两次习得性无助模型测试，选取失败次数最多的40只作为习得性无助大鼠，失败次数最少的40只作为非习得性无助大鼠。具体地，上述社会挫败刺激包括将实验组SD大鼠放入雄性LE大鼠的饲养笼中，使LE大鼠与SD大鼠二者进行身体接触；若SD大鼠出现投降动作或时间满10分钟后，用一个铁丝保护笼罩住SD大鼠，以避免继续身体接触；时间满1小时后将SD大鼠放回原来的笼中；每周进行社会挫败刺激三次，每次间隔一天。上述叠加慢性不可预见性温和刺激包括束缚4小时、水剥夺24小时、食物剥夺24小时、拥挤24小时、湿笼24小时及斜笼24小时，每次予以实验组SD大鼠两种上述刺激，每周进行3次，每次间隔一天，每种刺激每周只进行一次。本发明方法的优点:采用身体刺激和心理刺激造模，模拟人类自杀机制；成功首次构建自杀相关行为动物模型；可分别研究不同攻击能力、是否习得性无助鼠及慢性刺激对实验动物的影响。附图说明图1为本发明的实验流程图；图2为本发明行为学结果统计图。具体实施方式下面进一步详细描述本发明的具体实验过程和对实验结果进行分析。实验流程参见图1。实验动物：实验动物选用体重200-250克、8-10周龄的雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠、3-4月龄的350-400克雄性Long-Evans(LE)大鼠和250-300克的雌性LE大鼠。主要试剂：食用蔗糖，70％酒精。主要仪器：YLS-17B避暗穿梭测试仪，透明玻璃桶，旷场箱，塑料瓶、高清摄像机、小动物行为学视频采集与分析系统。实验过程(1)利用习得性无助模型从SD大鼠中筛选出习得性无助大鼠和非习得性无助大鼠。实验动物环境适应：实验开始前，将SD大鼠进行单笼饲养，接受至少1周实验室环境适应，适应期间严格控制大鼠饲养的条件(噪音、光线、温度、湿度)。习得性无助模型：习得性无助模型包括电击诱导和穿梭箱测试两个阶段。在电击诱导阶段，首先封闭仪器中央的门，将每只SD大鼠分别置于穿梭箱一侧，各接受60次不可逃避的电击，电流强度为1.0mA，电击时间和电击间歇时间均为随机5到25秒(平均15秒)，电击结束后分别将老鼠送回原来的饲养笼。24小时后，再对SD大鼠分别进行穿梭箱测试。穿梭箱测试前，每只SD大鼠在不通电的穿梭箱中自由探索5分钟。然后进行30次电击，电流强度为1.0mA，每次电击10秒，电击间歇时间为随机20到40秒(平均30秒)，大鼠可通过穿梭到穿梭箱对侧以逃避电击。动物在10秒的电击时间内未出现逃避行为，则记为一次逃避失败。在为期40天的筛选时间内，对每只SD大鼠进行两次习得性无助模型测试。(2)实验动物分组、糖水适应训练和基线测试实验动物分组：依据每只SD大鼠两次习得性无助模型测试中的逃避失败次数，将200只SD大鼠分成三组：失败次数最多的40只大鼠作为逃避失败+刺激组(LH组)，即习得性无助大鼠，失败次数最少的40只(即非习得性无助大鼠)中，20只作为逃避成功+刺激组(NLH组)，20只作为对照组(CON组)，而剩余的120只大鼠不再用于后续实验。LH组和NLH组大鼠会予以社会挫败刺激叠加慢性不可预见性温和刺激，而对照组动物不予以任何刺激。糖水适应训练和基线测试：首先给予每只SD大鼠1％糖水溶液和清水各一瓶，行48小时糖水适应训练。完成训练后，对实验大鼠进行禁食禁引饮6小时，然后进行1小时糖水偏好测试。分别记录1小时内实验鼠糖水和清水消耗量，并计算糖水偏好度，计算公式为糖水偏好度＝糖水消耗量/(糖水消耗量+清水消耗量)。(3)社会挫败刺激叠加慢性不可预见性温和刺激社会挫败刺激：将实验组SD大鼠放入雄性LE大鼠的饲养笼中，使LE大鼠与SD大鼠二者进行身体接触。若SD大鼠出现投降动作或时间满10分钟后，用一个铁丝保护笼罩住SD大鼠，以避免继续身体接触。时间满1小时后将SD大鼠放回原来的笼中。每周进行社会挫败刺激三次，每次间隔一天。慢性不可预见性温和刺激：予以实验组SD大鼠两种温和刺激，包括束缚4小时、水剥夺24小时、食物剥夺24小时、拥挤24小时、湿笼24小时及斜笼24小时。每周进行慢性不可预见性温和刺激三次，每次间隔一天，每种刺激每周只进行一次。同时在每周的最后一天进行糖水偏好测试，并称量和记录SD大鼠体重。具体日程安排见表1。行为学评价方法激惹实验：依次对每只SD大鼠进行以下四种刺激：朝大鼠背上吹气，用玻棒轻触大鼠胡须，用玻棒轻触大鼠背部，用手轻轻固定大鼠，分别评定大鼠对4种刺激的反应并打分并计算总分。具体方法见表2。激惹实验总分反映大鼠的激惹性行为，该值越大，说明激惹性行为越强。旷场实验：记录SD大鼠在旷场(100cm*100cm)中5分钟的运动总距离，站立次数和中心区域(旷场内25％区域)运动时间百分比。其中，运动总距离反映大鼠的运动能力，该值越大，说明运动能力越强；中心区域运动时间百分比反映大鼠的焦虑行为，该值越大，说明焦虑行为越弱；站立次数反映小鼠的焦虑行为，该值越大，说明焦虑行为越弱。强迫游泳实验：将大鼠置于水深40cm的透明玻璃桶(15cm*50cm)中适应30秒，继续记录并分析大鼠后5min内累计不动时间。强迫游泳的累计不动时间反映大鼠的抑郁行为，该值越大，说明抑郁行为程度越重。居住者-入侵者实验：实验前所有实验组SD大鼠均单笼饲养24小时，然后在其饲养笼中放置一只未进行刺激的体型较小的雄性SD大鼠(8周龄，体重约200g)，采用摄像机分别记录每对大鼠的行为10分钟。由两位实验员独立记录老鼠攻击行为持续时间和攻击潜伏时间。其中，攻击行为持续时间反映大鼠的攻击能力，该值越大，说明攻击能力越强；攻击潜伏时间同样反映大鼠的攻击能力，该值越大，说明攻击能力越弱。实验结束后，将40只LH组大鼠根据攻击能力强弱，分为攻击能力强的逃避失败+刺激组+具有攻击特征组(LH-Agg组)和攻击能力弱的逃避失败+刺激组+具有攻击特征组(LH-Non组)各20只。行为学数据激惹测试总分分组激惹测试总分各组两两比较P值LH-Agg组大鼠2.50±0.47LH-Aggvs.LH-Non0.261LH-Non组大鼠1.60±0.28LH-Aggvs.NLH0.853NLH组大鼠1.83±0.23LH-Aggvs.CON0.029CON组大鼠1.21±0.21LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.986旷场实验运动总距离分组运动总距离(m)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠2607.01±184.40LH-Aggvs.LH-Non0.434LH-Non组大鼠2109.36±162.00LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠2795.14±201.54LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠2305.91±224.77LH-Nonvs.NLH0.085LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.485旷场实验中央活动时间比例分组中央活动时间(％)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠2.34±0.72LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠1.87±0.60LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠3.07±0.85LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠3.48±1.47LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON1.000旷场实验站立次数分组站立次数各组两两比较P值LH-Agg组大鼠8.33±1.13LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠6.45±0.95LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠9.06±1.36LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠6.53±1.16LH-Nonvs.NLH0.668LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.759强迫游泳实验不动时间分组不动时间(s)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠187.88±15.08LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠203.54±13.52LH-Aggvs.NLH0.007NLH组大鼠127.71±11.28LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠93.31±8.31LH-Nonvs.NLH0.000LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.322居住者-入侵者实验攻击行为持续时间分组攻击行为持续时间(s)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠123.13±11.23LH-Aggvs.LH-Non0.000LH-Non组大鼠40.55±6.09LH-Aggvs.NLH0.000NLH组大鼠61.64±13.28LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠38.46±9.38LH-Nonvs.NLH0.860LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.676居住者-入侵者实验攻击潜伏时间分组攻击潜伏时间(s)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠101.06±8.68LH-Aggvs.LH-Non0.003LH-Non组大鼠269.90±30.99LH-Aggvs.NLH0.011NLH组大鼠254.67±35.04LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠329.53±44.12LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.679糖水偏好测试(基线)分组糖水偏好度各组两两比较P值LH-Agg组大鼠0.67±0.04LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠0.67±0.03LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠0.71±0.03LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠0.67±0.03LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON1.000糖水偏好测试(第一周)分组糖水偏好度各组两两比较P值LH-Agg组大鼠0.65±0.05LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠0.68±0.04LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠0.70±0.03LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠0.65±0.03LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON1.000糖水偏好测试(第二周)分组糖水偏好度各组两两比较P值LH-Agg组大鼠0.56±0.05LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠0.57±0.04LH-Aggvs.NLH0.059NLH组大鼠0.70±0.03LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠0.82±0.02LH-Nonvs.NLH0.075LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.111糖水偏好测试(第三周)分组糖水偏好度各组两两比较P值LH-Agg组大鼠0.62±0.05LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠0.59±0.04LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠0.66±0.04LH-Aggvs.CON0.054CON组大鼠0.77±0.03LH-Nonvs.NLH1.000LH-Nonvs.CON0.008NLHvs.CON0.383糖水偏好测试(第四周)分组糖水偏好度(％)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠0.52±0.05LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠0.56±0.03LH-Aggvs.NLH0.023NLH组大鼠0.69±0.03LH-Aggvs.CON0.860CON组大鼠0.61±0.03LH-Nonvs.NLH0.129LH-Nonvs.CON1.000NLHvs.CON0.764体重(基线)分组体重(g)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠303.97±5.98LH-Aggvs.LH-Non0.647LH-Non组大鼠291.09±5.10LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠308.92±5.31LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠310.27±6.07LH-Nonvs.NLH0.163LH-Nonvs.CON0.098NLHvs.CON1.000体重(第一周)分组体重(g)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠289.56±5.27LH-Aggvs.LH-Non0.669LH-Non组大鼠276.46±4.70LH-Aggvs.NLH0.241NLH组大鼠306.99±6.37LH-Aggvs.CON1.000CON组大鼠338.45±6.66LH-Nonvs.NLH0.002LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.002体重(第二周)分组体重(g)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠299.24±5.86LH-Aggvs.LH-Non0.708LH-Non组大鼠285.67±4.62LH-Aggvs.NLH0.511NLH组大鼠314.62±6.17LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠372.79±7.51LH-Nonvs.NLH0.007LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.000体重(第三周)分组体重(g)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠310.86±5.16LH-Aggvs.LH-Non1.000LH-Non组大鼠298.59±5.94LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠318.83±8.07LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠378.43±7.27LH-Nonvs.NLH0.209LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.000体重(第四周)分组体重(g)各组两两比较P值LH-Agg组大鼠322.76±6.06LH-Aggvs.LH-Non0.400LH-Non组大鼠305.33±3.97LH-Aggvs.NLH1.000NLH组大鼠326.08±8.27LH-Aggvs.CON0.000CON组大鼠392.59±7.79LH-Nonvs.NLH0.179LH-Nonvs.CON0.000NLHvs.CON0.000注：行为学数据均以均值±标准误表示。结合以上数据和图2可以得到以下结果：与对照组(CON)、逃避失败+刺激+不具攻击特征组(LH-Non)、逃避成功+刺激组(NLH)SD大鼠相比，逃避失败+刺激+具有攻击特征组(LH-Agg)大鼠攻击潜伏时间明显缩短(图2中A)、攻击总时间明显延长(图2中B)，表明LH-Agg组具有明显攻击特征；与对照组(CON)大鼠相比，逃避失败+刺激+具有攻击特征组(LH-Agg)SD大鼠激惹总分较高，提示LH-Agg组具有明显激惹特征(图2中C)；LH-Agg、LH-Non组与NLH、CON组相比，静止时间明显延长，表明LH-Agg、LH-Non组更具有抑郁倾向(图2中D)；第二周、第三周糖水偏好度结果显示，LH-Agg组、LH-Non组糖水偏好度明显低于对照组，提示LH-Agg组、LH-Non组具有明显抑郁特征，而NLH组与CON组之间，糖水偏好度无明显统计学差异，提示NLH组抑郁特征不明显(图2中E)；第二周到第四周LH-Agg组、LH-Non组、NLH组体重均比CON组低，且有统计学意义；但LH-Non组与NLH组体重相比，在第一、二周有统计学差异，而第三、四周无统计学差异(图2中F)。综上所述，行为学分析发现经4周应激后大鼠模型表现出典型的自杀相关行为，具有典型的自杀样特性，即侵犯、冲动、易激惹和绝望，同时大鼠模型表现出明显抑郁特征。该模型的成功构建为研究自杀相关行为的机制研究提供了新的研究载体。当前第1页1 2 3