小鼠懸尾實驗操作及注意事項介紹（Tail Suspension Test, TST）

一、實驗原理

小鼠懸尾實驗（TST）是一種用于評估嚙齒類動物抑郁樣行為及抗抑郁藥物效果的行為學(xué)實驗。其核心原理基于“行為絕望”（Behavioral Despair）假說：當(dāng)小鼠被倒置懸掛且無法逃脫時，初期會劇烈掙扎以擺脫困境，但隨后逐漸進(jìn)入“不動狀態(tài)”（Immobility），即放棄主動掙扎，僅保持靜止下垂姿勢。這種不動狀態(tài)被認(rèn)為與人類抑郁癥中的“無助感”相似，而抗抑郁藥物（如SSRIs、SNRIs）可通過減少不動時間來體現(xiàn)藥效。

爭議點：

生理應(yīng)激與行為絕望的混淆：

反對者認(rèn)為，不動狀態(tài)可能并非心理絕望的表現(xiàn)，而是小鼠因體力耗竭或能量保存策略（如肌肉疲勞）被迫停止掙扎。實驗中的劇烈應(yīng)激（如倒置懸掛）可能激活下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸），干擾行為結(jié)果的解讀。

品系與性別差異：
 

某些小鼠品系（如C57BL/6J）天生掙扎時間較長，而雌性小鼠因激素波動可能表現(xiàn)出更高的行為變異性，需嚴(yán)格匹配實驗條件。

藥物作用機(jī)制局限性：

部分抗抑郁藥物（如安非他酮）在TST中效果不顯著，提示該模型可能更適用于特定神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)（如5-HT能系統(tǒng)）的藥物篩選。

二、實驗裝置

2.1 懸尾箱

• 材質(zhì)與結(jié)構(gòu)：

  不透明亞克力或金屬箱體（尺寸30×30×40 cm），內(nèi)壁為深色以減少視覺干擾。

  頂部中央安裝可調(diào)節(jié)高度的掛鉤（不銹鋼材質(zhì)），用于固定小鼠尾巴。

• 懸掛裝置：

  醫(yī)用膠帶或定制夾具（如3D打印尾夾）將小鼠尾尖1-2 cm處固定，確保身體垂直倒置，頭部距箱底5-10 cm（防止小鼠觸碰底部）。

2.2 VisuTrack軟件（上海欣軟）

功能模塊：

• 動態(tài)追蹤：通過背景差分法識別小鼠輪廓，實時追蹤身體重心和頭部位置。

行為分類算法：

• 掙扎（Struggling）：身體劇烈扭動（角速度>30°/s）或四肢伸展擺動。

• 靜止（Immobility）：身體下垂且運(yùn)動幅度<5%體長/秒（由軟件閾值設(shè)定）。

• 數(shù)據(jù)輸出：自動生成不動時間、掙扎次數(shù)、掙扎持續(xù)時間、首次不動潛伏期等指標(biāo)。

• 參數(shù)校準(zhǔn)：需通過預(yù)實驗調(diào)整運(yùn)動閾值（通常設(shè)定為總像素變化的3-5%）。
   

  
   

  三、實驗流程

  第1-3天：適應(yīng)期

  目的：減少環(huán)境應(yīng)激及操作對小鼠行為的影響。

  操作：

• 每天將小鼠轉(zhuǎn)移至實驗房間，在懸尾箱旁的籠具中適應(yīng)1小時（溫度23±1℃，濕度50-60%）。

• 第3天進(jìn)行稱重和分組（如對照組、藥物組，n≥10/組），標(biāo)記尾部以便識別。
  
   

  第4天：預(yù)暴露訓(xùn)練（可選）

  目的：緩解首次懸尾的急性應(yīng)激反應(yīng)。

  步驟：

• 用軟質(zhì)布帶模擬懸尾，將小鼠尾部輕輕固定于籠具頂部，持續(xù)1分鐘（不引發(fā)真正懸空）。

• 結(jié)束后給予蔗糖水（1%）獎勵，建立中性聯(lián)想。
  
   

  第5-6天：藥物處理

• 給藥方案（以氯胺酮為例）：

  對照組：腹腔注射生理鹽水（10 mL/kg）。

  藥物組：氯胺酮（5 mg/kg，溶于生理鹽水），注射體積同對照組。

  時間：每天固定時間（如9:00-10:00 AM）給藥，確保測試時血藥濃度達(dá)峰（氯胺酮需提前1小時注射）。
  
   

  第7天：正式測試

  準(zhǔn)備階段：

• 開啟VisuTrack軟件，設(shè)定分析區(qū)域（懸尾箱下半部分為“掙扎活躍區(qū)”）。

• 檢查懸尾夾具，避免尾部滑動或勒傷。
  
   

  測試階段：

• 輕柔抓取小鼠，用膠帶固定尾尖1 cm處，迅速懸掛于掛鉤中央。

• 立即啟動6分鐘視頻記錄，前1分鐘為適應(yīng)期（數(shù)據(jù)不納入分析），后5分鐘為正式分析時段。

• 測試結(jié)束后取下小鼠，放回籠具觀察是否出現(xiàn)異常行為（如過度理毛）。
  
  數(shù)據(jù)保存：導(dǎo)出原始視頻及分析報告（包括逐幀運(yùn)動軌跡和事件日志）。
  
   

  四、測試指標(biāo)

  核心行為指標(biāo)：

• 不動時間（Immobility Time）：后5分鐘內(nèi)累計靜止時長（單位：秒），抗抑郁藥物通常顯著減少此值。

• 首次不動潛伏期（Latency to First Immobility）：從懸尾開始到首次出現(xiàn)持續(xù)3秒靜止?fàn)顟B(tài)的時間，反映初始抗應(yīng)激能力。

• 掙扎次數(shù)（Number of Struggling Episodes）：后5分鐘內(nèi)劇烈扭動次數(shù)（持續(xù)時間≥1秒計為1次）。