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慢性不可预知应激(CUMS)模型构建及评价方案

 

抑郁症是一种高发性精神疾病,临床表现为快感缺失、动力不足、认知障碍及情绪低落。流行病学研究表明,遗传因素贡献约 40% 的抑郁症发病风险,剩余 60% 与环境因素密切相关,其中慢性应激是重要诱因之一。慢性不可预知应激模型(Chronic Unpredictable Mild Stress, CUMS)** 通过模拟长期复杂的环境压力,可诱导小鼠出现类似抑郁症的行为和生理改变,是目前抑郁症发病机制研究及药物干预评价的经典动物模型。

 

模型构建基本信息

 

1. 实验动物

品系:雄性 C57BL/6 小鼠,6~8 周龄,体重 20~25 g

饲养条件SPF 级环境,温度(22±2)°C,湿度 50%±10%,自由摄食饮水(除禁食 / 禁水刺激日),造模期间单笼饲养以避免同伴干扰

 

2. 分组设计

正常对照组(Control):不施加任何应激刺激,常规饲养

模型组(CUMS Model):接受 6 周慢性不可预知应激刺激

阳性药组(Positive Drug):模型成功后给予临床验证有效的抗抑郁药物(如氟西汀,10 mg/kg/d,灌胃)

受试药组(Test Drug):设低、中、高三个剂量组(如 5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg,灌胃)

总计 6 组,每组 n=8~10 只

 

3. 实验周期

 

预适应期1 周(熟悉环境,单笼饲养适应)

造模期6 周(应激刺激阶段)

干预及检测期:造模结束后,药物干预 2 周并同步开展行为学检测

 

4. 建模方法

 

应激刺激库(9 种不同类型刺激)

 

1.物理应激

足部电击(1 mA,持续 1~10 s,间隔 1 min,总时长 1 h)

冷水游泳(4°C,5 min,捞出后擦干保暖)

尾巴夹刺激(尾部 1/3 处夹 5 min)

束缚应激(限制活动 6 h,通风透气束缚装置)

 

2.生理应激

 

24 h 禁食(提供清水)

24 h 禁水(提供正常饲料)

 

3.环境应激

 

昼夜颠倒(12 h 光照 / 12 h 黑暗周期反转,持续 24 h)

湿垫料刺激(垫料含水量≥70%,持续 24 h)

无垫料饲养(去除垫料,裸露笼底 24 h)

噪音刺激(85 dB 白噪音,1 h,随机时段施加)

 

刺激程序

 

每周 7 天,每天随机选取2 种不同类型刺激组合施加,相邻 2 天避免重复相同刺激,确保应激的不可预测性;

3 天使用温和刺激(如禁食、昼夜颠倒、无垫料),第 4 天起逐步加入高强度刺激(如冷水游泳、电击、束缚),降低动物适应风险。

 

二、观测指标与模型评价

 

1. 一般状态观察

每日记录小鼠体重、摄食量、活动度、毛发状态及粪便形态,评估应激对生理状态的影响。

 

2. 核心行为学检测

 

检测项目

检测时间

评价指标

抑郁症相关表型

糖水偏爱实验

造模前(基线)、造模第 3/6 周、干预结束后

糖水消耗百分比 =(糖水消耗量 / 总液体消耗量)×100%
反映快感缺失(核心症状)

模型组糖水偏爱率显著低于对照组

旷场实验

造模第 6 周、干预结束后

总运动距离、中央区域停留时间
评估活动能力及焦虑样行为

模型组运动距离减少,趋向边缘区域

强迫游泳实验

可选补充检测

不动时间(反映绝望行为)

模型组不动时间显著延长

 

3. 统计学分析

数据以 “均值 ± 标准差(Mean±SD)” 表示,组间差异采用单因素方差分析(One-way ANOVA),两两比较用 Tukey’s 检验,显著性水平设定为P<0.05,极显著性P<0.001。

4. 典型实验结果(示例)

体重变化:造模 6 周后,模型组体重较对照组下降 15%~20%,差异极显著(P<0.001);

 

糖水偏爱率:模型组糖水偏爱率较对照组降低 30%,差异显著(P<0.05);

 

旷场运动距离:模型组总运动距离较对照组减少 25%,差异显著(P<0.05)。

 

三、注意事项

 

动物伦理

应激刺激强度需符合动物伦理规范,避免不可逆损伤(如电击强度≤1 mA,冷水游泳后及时保暖);

单笼饲养期间定期检查动物健康状态,排除疾病或创伤导致的非应激性异常。

 

应激刺激标准化

严格按照随机顺序组合刺激,避免人为偏倚;

记录每日施加的刺激类型及时间,确保实验可重复性。

 

个体差异控制

选择同批次、体重相近的雄性小鼠(雌性小鼠需考虑动情周期影响);

行为学检测在固定时间段(如上午 9:00~12:00)进行,减少昼夜节律干扰。

 

模型验证

建议结合生化指标(如 HPA 轴激素、脑内神经递质)或组织病理学检测(如海马神经元形态),多角度验证模型有效性。

 

四、模型优势与局限性

 

优势:模拟临床抑郁症 “慢性、不可预测” 的应激特点,行为学表型与人类抑郁症高度相似,适用于抗抑郁药物筛选及发病机制研究。

 

局限性:个体应激反应存在差异,需通过增加样本量或结合基因筛选提高模型稳定性;长期应激可能引发非特异性生理损伤,需与病理检测结合排除干扰。

 

动物实验服务平台

实验动物代养服务

动物饲养

1.屏障环境饲养 :1)屏障环境饲养-小鼠 2)屏障环境饲养-大鼠 3)屏障环境饲养-豚鼠 4)屏障环境饲养-地鼠 5)屏障环境饲养-兔2.普通环境饲养 1)普通环境饲养-犬 2)普通环境饲养-猪 3)普通环境饲养-猴

3.一站式实验操作服务

1)给药服务(注射给药:静脉、腹腔、皮下、皮内、肌肉。消化道给药:灌胃、自由摄取、十二指肠、直肠。其他部位给药:呼吸道、皮肤、脑内、关节腔内、脊髓腔内、滴眼、生殖器等。"2)脏器、组织取样服务:脏器、腺体、淋巴结、骨及软骨、肌肉、肿瘤组织、脑组织、脂肪组织等。3)体液样本采集:血液(眼睑采血、剪尾采血、心脏采血)、尿液、脑脊液、胆汁、腔液。4)其他实验操作观察、拍照、称重、滴鼻、剪尾、人工肿瘤测量、解剖等。

动物模型构建

心脑血管模型

脑缺血及再灌注模型/心脏骤停模型/脑外损伤动物模型/体内血栓动物模型/高血压模型/心力衰竭模型/心肌缺血动物模型/心梗动物模型/阿霉素诱导大鼠心肌病模型/脑损伤动物模型/脑出血动物模型/慢性心力衰竭动物模型/高血压动物模模型/动脉粥样硬化动物模型

神经系统+精神科模型

应激模型/帕金森动物模型/栓塞性脑梗死模型/老年痴呆模型/脊髓损伤动物模型/抑郁症模型/坐骨神经损伤 (周围神经损伤)动物模型/坐骨神经,面神经损伤动物模型/抑郁症动物模型/癫痫模型

呼吸系统模型

肺栓塞模型/慢性肺阻塞模型/肺炎模型/过敏性哮喘动物模型/慢性支气管炎动物模型/肺动脉高压动物模型/肺纤维化模型/急性肺损伤模型/肺间质纤维化动物模型/慢性支气管炎动物模型

消化系统模型

结肠炎(UC)模型/大肠癌动物模型/胃酸分泌模型/胃溃疡模型/急性肝损伤模型/胆结石动物模型/肝炎-肝硬化-肝癌动物模型/肥胖动物模型/非酒精性脂肪肝模型/脓毒症模型/肠炎动物模型/胰腺炎动物模型/肝硬化动物模型/肝纤维化动物模型/酒精肝动物模型

皮下移植瘤药效模型

Mouse皮下移植瘤/Mouse皮下移植瘤(只成瘤)/裸鼠皮下移植瘤/裸鼠皮下移植瘤(只成瘤)

原位瘤模型

肾癌动物模型/裸鼠腹水瘤/裸鼠乳腺癌原位瘤/裸鼠肝原位瘤药效评估/脑胶质瘤动物模型/胃癌动物模型/胰腺癌动物模型/卵巢癌动物模型/肝癌动物模型/直结肠癌动物模型

肿瘤动物模型

裸鼠成瘤/裸鼠肝原位瘤/黑色素瘤动物模型/药理毒理动物实验技术服务/Mouse肺转移瘤/人源肿瘤裸鼠药效评价/Mouse皮下移植瘤药效评估/裸鼠皮下移植瘤药效评估/Mouse肝原位瘤/肺癌动物模型/乳腺癌动物模型

动物行为学

Light/dark box(黑白箱实验)/高压氧舱/足底热痛仪/强迫游泳/跑台实验/大小鼠心电图/平衡木训练/热板/旋转杆实验/旷场实验/大小鼠条件性恐惧/网屏训练/转棒训练/Y迷宫/社交互动(自我捋毛,筑巢、少年玩耍,实物埋藏等)/高空十字架/避暗穿梭/水迷宫

免疫、代谢系统模型

高尿酸血症模型/宫颈癌动物模型/糖尿病眼病模型/高尿酸血症动物模型/亢甲状腺药物诱导的甲减模型/II型糖尿病动物模型/1型糖尿病动物模型

骨科模型

类风湿性关节炎动物模型/骨缺损动物模型/骨折动物模型/骨关节炎动物模型/骨质疏松动物模型

泌尿系统模型

缺血性急性肾衰竭动物模型/子宫内膜异位症模型/肾小管间质纤维化动物模型/膀胱癌动物模型/肾结石动物模型/慢性肾衰竭动物模型/急性肾衰竭动物模型/肾盂肾炎动物模型

五官疾病模型

鼻窦炎模型/鼻炎模型/视网膜损伤模型/牙周炎动物模型/白内障动物模型/视神经损伤动物模型

皮肤科模型

压力性褥疮(PU)模型/硬皮症(SSC)模型/特应性皮炎(AD)模型/伤口愈合:圆形缺损模型/伤口愈合:划痕模型/二度烧伤模型/皮肤损伤模型

转移瘤药效模型

裸鼠肺转移瘤药效评估/裸鼠肺转移瘤

常规脏器手术切除模型

5/6肾切除手术/有创动脉血压/神经吻合手术/输精管结扎手术/去势手术(睾丸摘除)/胃切除手术/肝切除手术/单侧肾切除手术

动物影像学

活体成像/全身骨密度检测/X-ray光/超声成像/大小动物CT

分子生物学实验