疼痛抑郁共病动物模型及评价方法–痛觉评价与抑郁行为检测

疼痛是一种与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的感觉和情绪情感体验,是机体的一种适应性和保护性感受。

疼痛抑郁共病

但疼痛同时也可对身体机能、心理健康和社会功能产生不利影响。临床研究发现,40%~60%的慢性疼痛患者伴有明显的抑郁症状,而抑郁情绪的积累会增加患者的疼痛感受,造成一种恶性循环,这就是疼痛抑郁共病。该疾病不仅对患者的身心健康造成了严重的伤害和打击,还极大地加重了其在家庭和社会的各种负担。因此,探讨疼痛与抑郁共病的发病机制及治疗方法具有重要价值和社会意义。基于目前国内外疼痛抑郁共病的研究现状,亟需建立合适的疼痛抑郁共病动物模型来全面了解疼痛抑郁共病的发生机制及其治疗方法。本文对疼痛抑郁共病的动物模型及其行为学评价方法进行综述。

疼痛抑郁共病动物模型的评价

1痛觉评价

1.1 足底机械痛测试系统 机械性缩足阈值测定该方法通过直接刺激动物后肢皮肤,观察机械性痛阈的变化。具体操作:动物提前适应测试环境3d后,置于一个高架网状地板上的透明塑料盒内,测试前需适应30min;动物安静后,按刺激强度由小到大的顺序,将VonFrey纤维丝垂直施加于患侧后肢,使细丝弯曲成S形;相同的刺激强度重复测量5次,当5次试验中动物有3次出现足回缩反射时,该刺激强度即动物的机械性痛阈。当引起动物缩足反射的阈值明显下降,提示动物出现机械性痛觉敏化。

足底机械痛测试系统,型号XR-XZD,上海欣软

1.2 热辐射法 热痛缩足潜伏期测定该方法主要检测动物特定皮肤区域对温度刺激的反应。具体操作:动物提前适应测试环境3d,环境温度保持在(24±1)℃,测试时将动物放置在测试平台的透明塑料盒内,适应1h后开始实验;将热辐射光源发射中心对准动物后足底,自照射开始起计时,记录第一次抬起后肢的时间,即缩足反射潜伏期。每只动物重复测试5次,间隔时间不少于5min。20s为最大测量值,以防止热辐射时间过长造成受伤。当引起动物缩足反射的时间减少,提示动物出现热痛觉敏化。

1.3热板实验 热痛反应潜伏期测定该方法主要检测动物局部皮肤区域对温度刺激的反应。具体操作:动物被放置在一个热板上,温度调整为(52±1)℃,测试时环境温度保持在(24±1)℃===26]。自开始加热计时,记录第一次伤害性反应(舔爪子、缩足)出现的时间,即局部热痛反应潜伏期。每只动物重复测试3次,间隔时间不少于15min。最大测量值为45s,以防止热辐射过量造成受伤。当引起动物缩足反射的时间减少,代表动物出现热痛觉敏化。

智能热板仪,型号XR1700,上海欣软

1.4光辐射热甩尾 反应潜伏期测定该方法同样是检测动物对温度刺激的反应。具体操作:测试时环境温度保持在(24±1)℃,用光辐射热测痛仪对实验动物进行不同光照强度下甩尾反应潜伏期的测定,即在距离鼠尾根部1cm处这一固定点进行不同光照强度下的热辐射,然后测定动物甩尾潜伏期,分析不同光照强度和甩尾潜伏期之间的关系。每只动物重复测试5次,间隔时间不少于5min。20s为最大测量值,以防止热辐射造成受伤。当动物甩尾反应潜伏期缩短,代表动物出现热痛觉敏化。

鼠尾光照测痛仪,型号XR-SW701,上海欣软

2抑郁样行为检测

2.1糖水偏爱实验 抑郁的核心症状之一是快感缺失,具体指对愉快的刺激缺乏反应,或对愉快的体验能力下降。糖水偏爱实验是检测啮齿类动物抑郁样行为最经典的实验之一。当动物快感缺失、出现抑郁样行为时,其糖水偏爱指数会显著降低。实验分为适应期和检测期,整个实验期间动物单笼饲养,并且配备2个水瓶。适应期第1天给予动物2个装有1%蔗糖水的水瓶,适应期第2天用1瓶纯水代替1瓶蔗糖水。适应期结束后,禁食禁水一昼夜左右,然后给予动物1瓶1%蔗糖水和1瓶纯水,并且同时给予充足的饲料。1h后交换水瓶位置,2h后检测结束,称量糖水和纯水的消耗量。糖水偏爱指数(%)=糖水消耗量/(糖水消耗量+纯水消耗量)×100%。此实验可在造模前后检测或治疗前后检测,每两次检测应间隔1周以上。

糖水偏好实验,XR1900,上海欣软

2.2强迫游泳实验 这是一种行为绝望测试,根据动物的绝望程度评估其抑郁状态。具体操作:取圆柱形玻璃容器,注入足够淹没动物的水,将动物置于其中,用摄像头记录其6min内的活动情况。分析指标为首次出现不动状态的潜伏期、后4min内处于不动状态的时长等。当动物静止漂浮在水面,或仅有尾巴和前爪轻微摆动以保持身体平衡,视为其处于不动状态。考虑到该实验对动物的刺激较大,尽量在造模结束后进行单次实验以检测造模是否成功。

强迫游泳XR-XQ202;悬尾实验XR-XX203,二合一版本,上海欣软

2.3悬尾实验 这也是一种行为绝望测试。该实验在黑暗、安静的环境中进行,将动物尾部1cm处固定,悬挂于25cm×25cm×30cm箱子中,使动物头部距离底面约5cm,用摄像头记录小鼠6min内的活动情况。分析指标为后4min内小鼠的不动时间。与强迫游泳实验类似,通常在造模结束后进行单次实验。

2.4飞溅实验 动物的梳理行为被认为是自我护理和动机评价的指标之一,在一定程度上能反映抑郁症的核心症状。飞溅实验的具体操作:将10%蔗糖溶液喷在每只动物的背部,并记录动物开始出现梳理活动的潜伏期以及5min内的梳理活动(包括鼻/脸梳理、头部清洗和身体梳理)。抑郁症模型动物会表现出潜伏期增加,梳理活动时间减少

2.5新物体识别实验 该方法能够检测动物对新奇物体的探索偏好。实验分为适应、熟悉、测试3个阶段。适应阶段:不放置任何物体,让动物熟悉测试环境(在旷场测试箱内实验)5min。熟悉阶段:24h后在测试箱一侧放置2个相同物体,大鼠在箱的另一侧背对物体,放入后开始录像共10min。测试阶段:在熟悉阶段结束24h后,将其中一个物体换为新物体,测试时间为5min。记录指标为新物体的探索时间和旧物体的探索时间,相对辨别指数(%)=(探索新物体的时间-探索旧物体的时间)/(探索新物体的时间+探索旧物体的时间)×100%。抑郁症模型动物较正常动物探索新物体的时间短,相对辨别指数下降。

新物体识别实验,XR-XX117,上海欣软

2.6新奇抑制摄食实验 抑郁症动物表现为对食物摄入兴趣降低、食欲下降,该实验可通过观察动物摄食行为以反映动物的情绪状态。以小鼠为例,剥夺食物24h后,将小鼠放置在从未探索过的开放式场地(40cm×40cm×30cm)的角落,中心有3颗实验食物,测量小鼠开始进食的潜伏期;然后,将小鼠放回原饲养笼内,在其中放入3颗食物,再次测量小鼠在饲养笼内的摄食潜伏时间以及在5min内摄取的食物量。

2.7社会交互实验 该实验主要检测动物的社交回避行为。分为两个阶段:第一阶段,动物被放置在一个开放场地中自由活动,场地的一侧放置一个空的金属笼,笼子周域5cm范围内视为交互区;第二阶段,将一只具有攻击性的CD1小鼠放入金属笼中,将实验动物放回开放场地,记录动物在交互区停留的时间。社交互动指数(%)=交互区停留时间/(总时间-交互区停留时间)×100%。抑郁症模型动物表现出社交互动指数下降。此处更加推荐三箱社交实验系统:

三箱社交实验,型号XR-XJ117,上海欣软

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来源:知鼠达理

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