在微观世界中,模拟人类心灵的阴霾,是神经科学领域一场精心设计的科学挑战。
🎯 先定方向:选模型前的 4 个问题
你的核心机制是什么?(慢性压力/社交失败/炎症/HPA 轴/嗅球切除/发育早期)
受试群体设定?(品系、性别、年龄;雄性常用于CSDS,雌性有替代范式)
时间与资源?(CSDS 10 天、CUMS 4–8 周、CORT 3–4 周、LPS 1–3 天)
下游读出?(行为 + 激素 + 分子 + 组织学;是否需抗抑郁药“预测效度”验证)
🧰 模型总览
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| 慢性压力与快感缺失 | CUMS/CUS | 多种轻度且多样应激随机组合,突出“不可预见性”;强在快感缺失与慢病程 | |
| 社交失败与亚群差异 | CSDS | 公鼠对公鼠的攻击-回避;得到易感/韧性两亚群;强在社交回避/焦虑 | |
| 行为绝望/逃避学习 | LH | 不可逃避电击→次日逃避学习测试;适合前额叶-纹状体回路研究 | |
| HPA 轴持续激活 | CORT | 饮水给药,模拟慢性糖皮质激素升高;与突触/神经发生研究匹配 | |
| 炎症相关抑郁 | LPS | 急性先病感行为后出现短暂抑郁样;用于免疫-脑轴研究 | |
| 手术/神经环路 | OBX | | |
| 早期逆境 | 母婴分离(MS) | PND1–14 每日分离 3 h(MS180);成体表型与应激易感相关 | |
今天我们先介绍两套常用模型!
🧱 两套常用模型 SOP(可直接上台)
1) CUMS|慢性不可预见轻度应激
核心:轻度、多样、不可预测。避免强烈/重复单调刺激,防止适应。
对象:C57BL/6J,8–10 周,雌雄均可(雌性注意动情期记录)
周期:4–8 周(≥4 周常能诱导 SPT 下降)
常用应激池(举例,单次 2–12 h 为宜)
避免:极端低温、长时禁食禁水、强电击等高伤害刺激。
一周范例排程(仅示意,实际需随机打乱与交替强度)
周一:笼倾斜(12 h) → 暗转亮(6 h)
周二:湿垫料(8 h)
周三:单笼(过夜)
周四:冷水游泳(4 min) → 温干毛
周五:轻度束缚(1 h)
周末:昼夜颠倒(24 h)
读出:每周或隔周做SPT;末期做FST/NSF/SIT/OFT;采血测皮质酮;脑区(HIP/PFC/NAc)测BDNF、PSD95、Iba1、GFAP等。
避坑:
2) CSDS|慢性社交失败应激
核心:连续遭遇攻击者;形成易感/韧性亚群,合适做机制与个体差异。
对象:雄性 C57BL/6J(应激鼠) 8–12 周;雄性 CD-1(攻击鼠)筛选出有攻击性个体。
范式:10 天循环。
每日:
5–10 分钟面对面攻击(监控,防止严重外伤);
随后与攻击鼠隔栅共居 24 h(视觉/嗅觉/听觉接触),第二天更换攻击鼠。
对照:等条件同品系同笼对照(无攻击)。
社交回避测试(SIT):
安全与伦理:
🧪 生物学读出(配行为,更有说服力)
激素/HPA:血清/唾液皮质酮,CRH/ACTH(必要时)
炎症:血/脑组织 IL-6、TNF-α、IL-1β;微胶质 Iba1、星形胶质 GFAP
可塑性/神经发生:海马BDNF、TrkB;BrdU/DCX 标记;突触蛋白 PSD95、Synapsin
回路学:c-Fos、在体钙成像/纤维光度,或光/化遗传操控(如 PFC–NAc、VTA–NAc 回路)
📏 统计与实验设计清单
样本量估算(预期效应大小、功效≥0.8);随机分组、盲法评估;
行为顺序预注册:OFT→SPT→SIT→NSF→FST/TST(从低到高应激);
混杂控制:体重/饮水/运动能力;测试时段固定在明相位或暗相位的同一时间;
重复性:不同批次复现实验;清楚报告环境变量(温度、湿度、光照、噪音、垫料、饲料批号)。
🧑⚕️ 伦理与动物福利
🧠 结语
没有“通吃”的抑郁模型,只有“对题”的实验设计。 用合适的范式测合适的读出,再把伦理与质量控制做好,数据自然更可信。
3 行快读
常用抑郁样模型分三大类:慢性应激类(CUMS/CSDS)、学习与激素/免疫驱动(LH、CORT、LPS)、手术/发育窗模型(OBX、母婴分离)。
评价不靠单一行为:快感缺失(SPT)+行为抑制(FST/TST/NSF)+社交回避(SIT)+运动控制(OFT),再配生理与分子指标做三重验证。
先问科学问题再选模型:压力易感?炎症通路?HPA 轴?社交应激?不同问题对应不同模型与读出。
🧪 行为学“金三角”:别靠单项结论
快感缺失:蔗糖偏好试验(SPT)(1–2%蔗糖,48h双瓶、换位;计算蔗糖摄入/总摄入×100%)。
行为抑制/行为节能:强迫游泳(FST)、悬尾(TST)、新奇抑制摄食(NSF)(前者敏感于三环类/SSRIs;NSF增加焦虑成分)。
社交回避/动机:社交互动(SIT)(有/无攻击鼠气味的两个阶段,计算 SI 比值)。
运动控制:开放场(OFT)总路程/中心时间,排除运动不足导致的假阳性。
补充:毛发评分(coat state)、自我梳理(splash test)、轻度认知(Y 迷宫)等。
最佳实践:同一只鼠按低应激→高应激顺序做测试;行为+生理/分子双证据;必要时加入抗抑郁药对照验证预测效度(如氟西汀/米帕明/氯胺酮不同时间窗的效应)。
1) LH|习得性无助(不可逃避 → 逃避缺陷)
核心:经历一段不可逃避轻度电击,次日转到可逃避环境,表现为逃避延迟或失败↑。
对象:C57BL/6J 8–12 周,雌雄皆可;严格伦理审批与设备校准。
Day 1 不可逃避阶段:随机间隔给予低-中等强度、短时电刺激(例如 0.3–0.6 mA、<1 s,数量与间隔随机化;总时长~1 h)。
Day 2 逃避学习:穿梭箱,两侧交替电击,反应窗口内越箱则终止电击;记录失败次数与潜伏期。
读出:失败率↑、潜伏期↑;配合 SPT/NSF。
注意:避免高强度/长时刺激;用弱到中等强度即可产生表型;设备需定期校准电流。
2) CORT|慢性皮质酮给药
核心:模拟HPA 轴长期激活。
做法:在饮水中加入皮质酮(CORT)(常配以少量β-环糊精助溶),持续 3–4 周;对照为载体水。
表型:SPT↓、NSF 潜伏↑、FST/TST 不动时间↑,海马神经发生↓(BrdU/双皮质蛋白)、突触蛋白下调。
注意:
🔍 炎症与手术类(简述)
LPS(内毒素):单次低剂量引发急性病感行为(6–24 h)→出现短暂的抑郁样表型(24–48 h)。适合研究免疫-脑通路(IL-1β/IL-6/TNF-α、微胶质)。解释时需区分病感 vs 抑郁。
OBX(嗅球切除):在麻醉与镇痛下双侧切除嗅球;2–4 周后出现过度活动、焦虑样与快感缺失。侵入性强,术后镇痛/护理必须到位。
母婴分离(MS):PND1–14 每日 3 h 分离,成年后应激易感、SPT/FST异常概率↑;适合发育窗与跨生命周期研究。
🧯 常见“翻车点”与解决
SPT 没变化:基线差异大/瓶位未交叉/饮水总量下降 → 先做基线 SPT,固定糖浓度与时长,交叉换位;
FST/TST 假阳性:运动降低或镇静药物 → 加强 OFT 控制;
CSDS 伤情重:攻击鼠未筛/超时对打 → 预筛+缩短对打时间+实时干预;
CUMS 无效:刺激过强或过弱/可预测 → 建立强度分级+随机表,避免重复同一刺激;
CORT 摄入不足:口感差→β-环糊精助溶、定期换液并记录摄水量。
🧑⚕️ 伦理与动物福利
结语
构建一个小鼠抑郁症模型,是一场精心设计的科学模拟。它不是在创造“悲伤”的小鼠,而是在可控的条件下,重现导致抑郁的核心生物学特征——慢性压力、奖赏系统失调和应激反应失衡。理解每种模型的原理、优势与局限,严谨地进行构建与评估。