动物模型构建——CUMS模型

CUMS（慢性不可预测温和应激）模型

慢性不可预测温和应激（Chronic Unpredictable Mild Stress） 模型是心理学和神经科学中广泛用于研究抑郁症发病机制及抗抑郁药物效果的经典动物模型。以下是该模型构建的详细方法和关键要点：

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01

CUMS模型的核心原理

理论基础：
模拟人类长期暴露于不可预测的生活压力（如工作压力、人际关系问题等），导致情绪低落、快感缺失等抑郁样行为。

特点：

慢性：应激持续数周（通常2-6周）。

不可预测：应激类型、强度、时间随机组合，避免动物适应。

温和：应激强度低于急性应激（如电击），避免直接生理损伤。

02

模型构建步骤

1. 实验动物选择

常用物种：大鼠或小鼠（推荐Sprague-Dawley大鼠或C57BL/6小鼠）。

性别：通常选用雄性（因雌性激素波动可能干扰结果）。

数量：每组至少8-10只（满足统计学要求）。

2. 应激方案设计

应激类型（需随机组合，避免规律性）：

应激周期：

总时长：通常 28天（可调整至35天以增强模型效果）。

应激频率：每天1-2种应激，随机安排（避免动物预测应激事件）。

3. 对照组的设置

正常对照组：无任何应激，保持正常饲养环境。

模型组：接受上述慢性应激。

阳性对照组（可选）：在实验后期给予抗抑郁药（如氟西汀），验证模型有效性。

03

行为学评估

1. 核心抑郁样行为指标

强迫游泳实验（FST）：

记录动物在水中静止漂浮的时间（“不动时间”）。

抑郁样表现：不动时间显著延长。

(本公司配备的强迫游泳桶)

悬尾实验（TST）：

测量尾部悬挂时静止不动的时间。

抑郁样表现：静止时间增加。

(本公司配备的悬尾设施)

糖水偏好实验（SPT）：

动物对糖水和纯水的偏好比例下降，反映快感缺失。

2. 其他辅助评估

旷场实验（OF）：

中央区域停留时间减少，提示焦虑样行为。

(本公司配备的旷场设施)

Morris水迷宫：

空间记忆能力下降（部分模型可能出现认知功能障碍）。

(本公司配备的Morris水迷宫)

04

生理与分子指标检测

1.下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）：

检测血液中皮质酮（啮齿类）或皮质醇（人类）水平升高。

2.神经递质：

前额叶皮层、海马区5-HT、NE、DA水平降低。

3.炎症因子：

IL-6、TNF-α、IL-1β等促炎因子升高。

4.脑区结构：

海马体积缩小（通过MRI或组织学分析）。

05

模型验证与应用

1.抗抑郁药物验证：

给药组（如SSRIs、SNRIs）应显著改善抑郁样行为（如缩短强迫游泳不动时间）。

2.机制研究：

探索HPA轴失调、神经可塑性损伤（如BDNF表达降低）、氧化应激等分子机制。

06

注意事项

1.应激的不可预测性：

需严格随机化应激类型和时间，避免动物产生适应性。

2.实验伦理：

避免过度痛苦（如长时间潮湿垫料需每日更换）。

3.模型稳定性：

不同品系动物（如SD大鼠 vs. C57小鼠）对CUMS敏感性差异较大，需预实验优化参数。

07

常见问题与解决方案

Q：模型失败（行为学无显著变化）？

A：检查应激方案是否足够多样、应激强度是否合理，或延长应激周期。

Q：假阳性结果（对照组出现抑郁行为）？
A：确保对照组环境稳定，避免交叉干扰（如应激组气味影响对照组）。

文献案例

【文章题目】

柴胡疏肝散合阿魏酸对 CUMS 模型大鼠额叶皮层 BDNF-TrKB 信号通路及单胺类神经递质的调节作用

【文献摘要】

目的：观察柴胡疏肝散合阿魏酸对慢性不可预知性刺激（CUMS）模型大鼠抗抑郁的作用，并从额叶皮层组织形态学、脑源性神经营养因子（BDNF）/酪氨酸激酶受体（TrKB）信号通路关键分子表达及单胺类神经递质变化的角度探索其作用机理。

方法：将 60 只成年雄性 SD 大鼠随机分为空白对照组、抑郁模型组、柴胡疏肝散组、阿魏酸组、柴胡疏肝散合阿魏酸组、氟西汀组共 6 组，每组 10 只。除空白对照组外，每天随机给予一种轻度慢性不可预见性应激刺激，包含禁食不禁水 24 h、禁水不禁食 24 h、笼内加水浸湿垫料、束缚 3 h、夹尾 1 min、4 ℃冰水游泳、昼夜颠倒，共 7 种刺激，每种刺激方法使用 1～3 次，共 21 天。在刺激大鼠同时，分别向各用药组大鼠灌胃柴胡疏肝散 3.3 g·kg-1·d-1、阿魏酸 50 mg·kg-1·d1、柴胡疏肝散 3.3 g·kg-1·d-1联合阿魏酸 50 mg·kg-1·d-1、氟西汀 2.1 mg·kg-1·d-1，空白对照组及抑郁模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃。在造模前后分别进行旷场实验、糖水偏好实验、强迫游泳实验。腹腔注射 3％戊巴比妥钠麻醉大鼠，在冰上分离额叶皮层。采用 Real-time PCR法检测额叶皮层脑源性神经营养因子（BDNF）、酪氨酸激酶受体（TrKB）及环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB） mRNA 表达，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测前额皮层 BDNF、TrKB、CREB 的蛋白表达，ELISA 检测大脑额叶皮层单胺类神经递质 5-羟色胺（5-HT）、多巴胺（DA）及去甲肾上腺素（NE）的含量，光镜观察大鼠额叶皮层的组织形态学。

结果：与空白对照组比较，抑郁模型组大鼠体重显著下降（P<0.01）；旷场实验水平得分、垂直得分、糖水偏好度均显著下降（P<0.01），游泳不动时间显著延长（P<0.01）；额叶皮层神经细胞明显减少，坏死细胞数量增多，细胞染色变深；额叶皮层 BDNF、TrKB、CREB 的 mRNA 表达、蛋白表达水平及 5-HT、NE、DA 含量显著降低（P<0.01）。与抑郁模型组比较，各干预组大鼠一般状态显著改善；体重明显增加（P<0.05），水平得分明显升高（P<0.05），游泳不动时间显著缩短（P<0.01）；额叶皮层神经细胞数量增加，坏死细胞数量减少，细胞染色变浅；额叶皮层 BDNF、TrKB、CREB 的 mRNA 表达水平、蛋白表达水平及 5-HT、DA、NE 含量均显著上升（P<0.01）。柴胡疏肝散合阿魏酸组大鼠造模后体重增加、增加大鼠额叶皮层 5-HT 含量优于柴胡疏肝散组、阿魏酸组（P<0.05），垂直得分、上调大鼠额叶皮层 BDNF mRNA 优于柴胡疏肝散组（P<0.05），游泳不动时间缩短、上调大鼠额叶皮层 BDNF、TrKB、CREBmRNA 和 BDNF、CREB 蛋白的表达水平、增加大鼠额叶皮层 DA 含量优于阿魏酸组（P<0.05）。

结论：柴胡疏肝散合阿魏酸可通过调节大鼠额叶皮层 BDNF/TrKB 信号通路及单胺类神经递质含量发挥对 CUMS 模型大鼠的抗抑郁作用，且其显示出比柴胡疏肝散、阿魏酸单独使用较显著的抗抑郁作用。

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