本文是一篇综述文章,题为《动物科学中的社会挫败模型:我们从啮齿动物模型中学到了什么》,由Atsushi Toyoda撰写,发表于2017年的《Animal Science Journal》期刊。Atsushi Toyoda来自日本茨城大学农业学院、茨城大学农业与医学合作研究中心(IUCAM)以及东京农工大学联合农业科学研究生院。文章主要探讨了社会挫败模型在动物科学中的应用及其对理解动物行为和心理健康的影响。
动物和人类在日常生活中都会受到环境压力的影响,如高温、感染和攻击等。尽管它们通常通过内源性力量(即恢复力)维持稳态,但强烈且长期的压力会对动物身体产生显著影响,导致各种异常行为。在人类中,压力会引发多种精神疾病,尤其是抑郁症,全球患病率高达2%-20%。近年来,动物福利的关注度显著提高,尤其是在畜牧业、实验动物和动物园动物中,压力管理变得尤为重要。因此,研究动物压力的各个方面具有重要意义。
社会冲突在动物和人类社会中频繁发生,不可避免的压力会恶化生活质量。研究团队通过开发大鼠和小鼠的社会挫败模型,旨在揭示抑郁症等精神疾病的机制。这些模型不仅适用于实验室研究,还可应用于农场和动物园中的群居动物,因为同种动物之间的社会互动往往会引发严重的压力,尤其是对处于劣势的动物。
社会挫败模型是研究精神疾病和异常行为的有效工具。已有研究报道了多种动物的社会挫败模型,包括大鼠、小鼠、仓鼠、猪、斑马鱼、果蝇和蟋蟀等。文章详细描述了小鼠社会挫败模型的开发过程:使用ICR小鼠作为“居民”,C57BL/6J(B6)小鼠作为“入侵者”。通过将B6小鼠引入ICR小鼠的领地,ICR小鼠会攻击B6小鼠,随后B6小鼠被移至相邻的隔间,经历心理压力。这一过程每天重复10天,最终B6小鼠表现出抑郁样特征。
为了减少B6小鼠的物理伤害,研究团队将物理接触时间从每天5分钟减少到30秒。此外,还开发了一种“旁观者压力”模型,B6小鼠仅通过观察ICR和B6小鼠的冲突来经历心理压力,而不直接遭受物理伤害。这些模型为研究抑郁症提供了重要的实验工具。
社会挫败模型的行为特征通过多种实验技术进行了广泛表征。文章重点讨论了饮食行为和抑郁样行为的分析。
在抑郁症患者中,饮食失调(如厌食和暴食)是常见症状。研究团队发现,社会挫败模型中的大鼠和小鼠也表现出类似的饮食异常。例如,Wistar大鼠模型中的食物摄入量和体重增长受到抑制,而B6小鼠模型中的体重增加则与多饮症(polydipsia)相关。这些结果表明,社会挫败压力可能通过影响下丘脑中的代谢调节因子(如丙二酰辅酶A)来调控饮食行为。
抑郁样行为的评估通常通过强迫游泳测试(FST)和悬尾测试(TST)进行。然而,这些测试的预测效度存在争议,因为急性抗抑郁药物可以缩短这些测试中的不动时间,而慢性抗抑郁药物才能缓解人类患者的抑郁症状。因此,社会互动测试被用于评估社会挫败模型中的抑郁样行为。研究发现,经历社会挫败的B6小鼠会避免与ICR小鼠互动,而部分小鼠表现出压力恢复力特征。
社会挫败模型还通过代谢组学等方法进行了代谢特征的分析。研究发现,社会挫败压力会影响肝脏和血浆中的牛磺酸水平,牛磺酸补充剂具有抗抑郁样作用。此外,社会挫败压力还会影响肝脏中的代谢物(如牛磺酸衍生物)和盲肠内容物中的代谢物(如胆酸和5-氨基戊酸),这些代谢物可能通过影响神经递质系统来调节抑郁样行为。
社会挫败模型不仅有助于抑郁症研究,还可应用于动物科学中的多个领域。例如,通过营养学方法,可以利用社会挫败模型发现具有预防抑郁症功能的动物产品成分。此外,这些模型还为动物福利管理提供了重要信息,特别是在处理群居动物的社会冲突和等级制度方面。
社会挫败模型为研究抑郁症和动物科学中的压力管理提供了重要的实验工具。通过进一步研究这些模型,可以更好地理解社会压力对动物行为和健康的影响,并为开发新型抗抑郁药物和改善动物福利提供科学依据。
这篇文章为理解社会压力对动物行为和健康的影响提供了重要的科学依据,并为未来的研究和应用指明了方向。