动物模型构建与评估︱大鼠慢性疲劳综合征相关行为评估

多功能小鼠固定器，专为复杂实验流程优化，适配多部位针刺实验、光纤植入、经鼻给药、清醒小鼠头部固定等高精度操作，预留标准化接口与卡槽，确保设备稳定性。针对眼眶取血等特殊需求，用户可依托主体框架进行个性化DIY改造，拓展实验边界。

大鼠慢性疲劳综合征（chronicfatiguesyndrome，CFS）模型是研究人类慢性疲劳综合征的重要工具。

将动物轻轻放入游泳容器中，同时启动计时器开始记录游泳时间。动物进入水中后，会开始游泳以保持漂浮状态，观察动物的游泳行为，确保其正常游泳，没有异常情况（如溺水、挣扎过度等）发生。在游泳过程中，持续观察动物的状态，当动物出现以下力竭表现时，停止计时，记录力竭时间。动物沉入水底超过10-15秒，且无法自行浮出水面继续游泳；动物虽然漂浮在水面，但不再有主动游泳动作，仅靠轻微的挣扎或划水动作维持漂浮状态，且持续时间超过30-60秒；动物的游泳动作明显减慢、无力，无法保持正常的游泳姿势，且多次尝试后仍无法继续有效游泳。不同的研究可能对力竭的判断标准略有差异，但一般应在实验前明确规定并保持一致。这是力竭游泳实验最直接的结果指标，反映了动物的运动耐力。力竭时间越长，说明动物的耐力越好；反之，力竭时间越短，则表明动物的耐力较差。力竭时间可以直接用于比较不同组动物之间的运动耐力差异，评估药物、运动训练、营养干预等因素对运动耐力的影响。

运动功能相关评价

自主活动监测

采用动物行为活动监测系统（如旷场实验箱结合视频跟踪软件），旷场实验箱一般为一个较大的方形或圆形区域（如边长或直径为50-100厘米），周围有一定高度的围墙，底部划分成若干小方格。将大鼠轻轻放入旷场实验箱的中心区域，任其自由活动，视频跟踪软件自动记录大鼠在一定时间内（如10-30分钟）的活动情况，包括运动轨迹、速度、在不同区域（如中心区域和周边区域）的停留时间、活动距离等参数。

正常大鼠在旷场中会表现出一定的探索行为，活动轨迹相对较为复杂，活动距离较长，在中心区域和周边区域都会有活动。而CFS模型大鼠由于疲劳和体力下降，在旷场实验中往往表现出自主活动减少，运动轨迹简单，活动距离缩短，更多地集中在旷场的周边区域，较少进入中心区域进行探索，这反映了其疲劳程度较高，体力和精力不足，对新环境的探索意愿降低，类似于CFS患者在日常生活中表现出的活动减少、容易疲劳的症状。通过自主活动监测可以直观地观察到CFS对大鼠行为活力的影响，同时也可以用于评估药物或其他干预措施对改善疲劳症状的效果。

力竭跑台实验（exhaustivetreadmilltest）

是一种用于评估实验动物的耐力水平和疲劳程度的常用实验方法。这种实验通过模拟长时间、高强度的运动状态，观察实验动物在体力达到极限时的表现，评估其耐力水平和疲劳程度。“力竭跑台时间”是实验动物在跑台上持续运动直至达到力竭状态所用时长，与体力状态成正比。

强迫游泳实验（再次进行，但目的与建模时不同，用于评估疲劳状态下的行为表现）。同建模时的强迫游泳实验装置（圆柱形容器、水深、水温等条件相同）。将大鼠放入水中，观察其在一定时间内（如6-10分钟）的游泳行为，记录大鼠的游泳不动时间（即大鼠漂浮在水面上，仅保持头部露出水面，不做主动游泳动作的时间）、游泳速度、挣扎行为等参数。

- 新款智能动物跑步机，型号：XR-PT-10B，即将面世 -

评估指标：在正常情况下，大鼠具有一定的游泳能力和求生欲望，会在水中积极游动。而CFS模型大鼠由于身体和心理疲劳，在强迫游泳实验中表现出游泳不动时间增加，游泳速度减慢，挣扎行为减少，这表明其耐力和体力明显下降，更容易放弃挣扎，呈现出疲劳和无力的状态，与CFS患者的疲劳、缺乏活力的症状相符。该实验可以有效地评估CFS模型大鼠的疲劳程度，同时也可以用于研究药物或其他干预措施对提高疲劳大鼠耐力和活力的作用机制。

转轮实验

使用带有自动记录功能的转轮装置，转轮直径一般为20-30厘米，表面有防滑纹理。将大鼠单独放置在转轮上，适应一段时间（如1-2天，每天10-20分钟）后，进行正式实验。在实验过程中，记录大鼠在一定时间内（如30-60分钟）的转轮跑动距离、跑动速度、跑动时间以及休息时间等参数。

评估指标：正常大鼠在转轮上会主动跑动，表现出一定的运动能力和耐力。CFS模型大鼠由于疲劳，在转轮实验中通常表现出跑动距离缩短，跑动速度降低，跑动时间减少，休息时间增加，这反映了其运动耐力和体力的下降，无法维持长时间的运动，与CFS患者在日常活动中容易感到疲劳、难以持续进行体力活动的表现相似。转轮实验可以定量评估CFS模型大鼠的运动能力和疲劳程度，对于研究CFS对身体机能的影响以及筛选改善疲劳症状的药物或干预措施具有重要意义。

情绪相关行为评估

高架十字迷宫

由两条垂直的跑道组成，一条为开放臂（通常无侧壁，周围有一定高度的边缘防止大鼠掉落），另一条为闭合臂（有侧壁包围），两条臂的长度和宽度相同，且高于地面一定高度（一般为50-100厘米）。实验在安静、光线较暗的环境中进行，将大鼠放置在迷宫中央区域，面对其中一条臂，观察其在开放臂和闭合臂中的活动情况，持续记录5-10分钟，主要观察指标包括大鼠在开放臂和闭合臂的停留时间、进入次数以及在迷宫中的运动轨迹等。

评估指标：该实验主要用于评估大鼠的焦虑样行为。正常大鼠对开放臂具有一定的好奇心，但由于其高度和开放性会产生恐惧，因此会在开放臂和闭合臂之间进行权衡。CFS模型大鼠由于长期处于疲劳和应激状态，常伴有焦虑情绪，在高架十字迷宫实验中通常表现出对开放臂的恐惧增加，进入开放臂的次数减少、停留时间缩短，更多地偏好于待在闭合臂中，这表明其焦虑水平升高，与CFS患者中常见的焦虑情绪障碍相符。

糖水偏好实验

实验前，对大鼠进行1-2天的蔗糖溶液（如1%-2%蔗糖水）和普通饮用水的适应训练，让大鼠熟悉两种液体的味道和位置。实验时，同时提供给大鼠两个装有液体的瓶子，一个装蔗糖溶液，一个装普通饮用水，将瓶子固定在大鼠饲养笼的两侧，位置随机更换，以避免位置偏好影响实验结果。观察并记录大鼠在24-48小时内对蔗糖溶液和饮用水的摄取量，计算蔗糖偏好指数（蔗糖偏好指数=蔗糖溶液摄取量/（蔗糖溶液摄取量+饮用水摄取量））。蔗糖偏好实验主要用于评估大鼠的抑郁样行为，正常大鼠通常会表现出对蔗糖溶液的偏好，摄取较多的蔗糖溶液。而CFS模型大鼠由于长期疲劳、应激以及可能伴随的抑郁情绪，往往表现出蔗糖偏好指数降低，类似于CFS患者中常见的抑郁症状，如兴趣减退、快感缺失等。

认知相关行为评估

水迷宫实验

水迷宫实验主要包括Morris水迷宫，其装置为一个圆形水池，直径一般为100-200厘米，水深通常为30-50厘米，水温保持在22-25°C左右，水池分为四个象限，其中一个象限放置一个隐藏在水面下一定深度（一般为1-2厘米）的平台，平台颜色与水池背景有明显区别。实验分为训练阶段和测试阶段，在训练阶段，将大鼠放入水池中，让其寻找平台，每次训练时间为60-120秒，如果大鼠在规定时间内找到平台，允许其在平台上停留10-30秒；如果未找到平台，则引导其找到平台并停留相同时间。每天进行多次训练，持续数天（如4-7天）。在测试阶段，撤去平台，将大鼠放入水池中，观察其在一定时间内（如60-120秒）的游泳轨迹，主要评估指标包括大鼠找到平台原址区域（目标象限）的潜伏期、在目标象限的停留时间和穿越平台位置的次数等。

水迷宫实验主要用于评估大鼠的学习记忆能力，CFS患者常伴有认知功能障碍，在CFS模型大鼠中，由于长期疲劳、应激以及可能导致学习记忆能力下降。在水迷宫实验中表现为找到平台的潜伏期延长，即在训练阶段需要更长时间才能找到隐藏平台；在测试阶段，在目标象限的停留时间缩短，穿越平台位置的次数减少，表明其对平台位置的记忆受损。

新物体识别实验

实验在一个方形或圆形的旷场实验箱（如边长或直径为50-100厘米）中进行，实验分为两个阶段。在熟悉阶段，将两个相同的物体（如两个形状、大小相同的塑料积木）放置在旷场实验箱的两个对角位置，将大鼠放入箱内，让其自由探索5-10分钟，然后将大鼠取出放回饲养笼。在测试阶段，经过一定时间间隔（如1-2小时）后，将其中一个熟悉的物体换成一个新的物体（如形状或颜色不同的塑料玩具），再将大鼠放入旷场实验箱中，观察其在5-10分钟内对新物体和旧物体的探索行为，记录大鼠探索新物体和旧物体的时间。

新物体识别实验基于大鼠对新奇物体具有天然的探索好奇心，通过比较大鼠对新物体和旧物体的探索时间来评估其认知能力。正常大鼠在测试阶段会花费更多的时间探索新物体，表明其能够识别并记住旧物体，具有正常的认知功能。而CFS模型大鼠由于可能存在的认知障碍，在新物体识别实验中可能表现出对新物体和旧物体的探索时间无明显差异，或者对新物体的探索时间减少，这反映了其识别记忆能力下降，类似于CFS患者在日常生活中可能出现的记忆力减退、注意力不集中等认知问题。该实验可以简单、有效地评估CFS模型大鼠的认知功能。

参考文献：

• MA R F, SU M, XU W W, et al. Pharmacodynamics evaluation of guiqi Yiyuan ointment on model rats with deficiency of both qi and blood [J]. J Med Inf, 2023, 36(16): 72-77.

• LI L L, SU L, HU M Y, et al. Analysis of the effects of Shengyang Sanhuo Decoction and its disassembled prescriptions on behavior and intestinal flora of mice with chronic fatigue syndrome [J]. J Beijing Univ Tradit Chin Med, 2021, 44(10): 908-916.

• LEE J S, JEON Y J, PARK S Y, et al. An adrenalectomy mouse model reflecting clinical features for chronic fatigue syndrome [J]. Biomolecules, 2020, 10(1): 71.

• SONG J H, WON S K, EOM G H, et al. Improvement effects of myelophil on symptoms of chronic fatigue syndrome in a reserpine-induced mouse model [J]. Int J Mol Sci, 2021, 22(19): 10199.

• McArdle WD, Montoye HJ. Reliability of exhaustive swimming in the laboratory rat. J Appl Physiol. 1966 Jul;21(4):1431-4.

• Veskoukis AS, Kyparos A, Paschalis V, Nikolaidis MG. A Novel Swimming Performance Test in Rats. Chin J Physiol. 2018 Jun;61(3):144-151.