手把手带你了解创伤后应激障碍啮齿类动物模型的构建

生物科研实验室

创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder，PTSD) 是指个体暴露于严重心理创伤后产生的一种应激相关障碍，会使得个体变得脆弱，甚至严重影响患者的社会功能和生活质量。动物模型是评估新的治疗方法安全性和有效性的首要步骤，可用于识别心理创伤导至的行为和身体异常的治疗靶点，同时对于理解其发病及治疗的神经分子机制也有重要价值。为了更好地研究PTSD 的发病机制、治疗方向等，近年来国内外学者采用了不同啮齿动物模型，最普遍采用的是长时间的压力、电击或者天敌气味模拟创伤事件，诱导动物产生类 PTSD样症状，但目前尚未出现的完美的PTSD动物模型。
动物的选择

动物模型在PTSD的研究中发挥着重要的作用，可以用于PTSD研究的实验动物有啮齿类动物、兔子、斑马鱼、猪等，而以大小鼠为代表的啮齿类动物在PTSD研究中被使用的最多。

造模方法

一、足底电击 (foot-shocking，FS)模型

足底电击是探究精神疾病动物模型的有效方法之一，包括焦虑症、抑郁症和PTSD。


造模方法：一般制备方法是将受试动物放入电击箱中，通过尾巴或者脚给予不可避免的电击，电击强度一般为(1.0～3.0mA)，时间一般为(2~20s)。


电击模型制备能很好地满足动物模型制备的表面效度，可用于探究不同类型 PTSD 症状的发生机制及探究新的治疗靶点，且电击作为创伤源简单、易操作且可控性强，缺点在于电击并不是制备 PTSD模型的特异性方法，且不同实验室之间使用的电击条件没有形成统一化的标准。

二、单一的长时间应激(single prolonged stress，SPS)模型

造模方法：将3～5个月大的雄性大鼠饲养一段适应期后，首先给予2h的束缚压力，紧接立即进行20min强迫游泳，休息15min后暴露于乙醚蒸汽中直至失去意识，然后将动物带回饲养，至少7d内不受干扰。

SPS动物模型是将动物暴露于数个连续的应激源，造模后大鼠会表现出明显的恐惧记忆灭绝受损，从而表现出典型的 PTSD样症状: 存在持续的恐惧、焦虑及回避。


三、捕食者应激(predator-based psychosocial stress，PPS)模型

捕食者-应激模型是暴露于单一的、不可避免的、不可预测的应激源下的应激模型，常用的捕食者包括猫或狐狸，暴露方式包括直接暴露于捕食者个体或者是间接暴露于捕食者的气味之中，遭受这种应激的大鼠会表现出明显的 PTSD样症状，且能够持续至少 4个月。

捕食者应激模型的优势之一是可以区分疾病的易感性，根据应激后的动物僵直时间区分低冻结组和高冻结组，研究者利用此模型提示了创伤暴露前的神经功能回路的个体差异可以预测动物PTSD的发生。性别也是易感因素之一，基于雌性啮齿动物的捕食者应激模型可专门研究雌性动物发情期和卵巢激素对于 PTSD 患病的影响，有利于了解 PTSD性别差异的神经生物学基础。

四、社交失败模型

社交失败动物模型是根据Miczek开发的居住者-入侵者模型修改的，首先筛选出有攻击性的雄性大鼠做为居住者，每次将受试动物作为入侵者放入居住者的笼子中5～10min，然后剩余时间用隔板将两者分开，避免身体接触，但保持其他感官刺激，重复这个过程几天，这种类型的社会心理压力应激会产生一系列的类PTSD样表现，包括社交回避及焦虑等典型特征。
总结

目前没有一个动物模型能够完全地模拟PTSD，每个模型都只能模拟其中一种或几种症状，这给研究带来了一定的局限性，因此应通过不同的模型以及不同的症状表现特点来研究PTSD的发病机制和治疗干预措施。研究还显示，与大鼠的模型相比，小鼠模型需要相对更强的压力源才能可靠地唤起类似焦虑或类似抑郁的行为，因此也需要注意同一物种甚至不同个体在应对压力时的差异。