浅析动物糖水偏好测试中的细节（附文献评论）
糖水偏好测试是一项简单的任务，用于评估啮齿动物模型中的动机、抑郁(和无快感)及相关情绪状态，也用于更复杂的模型，如产后抑郁症和停药。简而言之，在动物饲养笼或者实验装置中，向动物提供两种饮用溶液。一种是用蔗糖(或其他甜味剂)使溶液变甜，而另一种是普通饮用水。以液体总摄入量、摄入频率及摄入时间阶段等综合衡量，动物对一种溶液的偏好高于另一种溶液。
奖励行为障碍会导致对含糖溶液的偏好降低，表现为摄入量降低。在这种情况下，蔗糖偏好的降低被证明与许多其他抑郁测量指标相关，如习得性无助和明暗箱。作为模型有效性的重要衡量标准，在快感缺乏诱导（例如慢性轻度应激）和随后的蔗糖偏好丧失之后，抗抑郁药物的行为参数拯救伴随着蔗糖偏好的恢复。因此，蔗糖偏爱试验提供了一种简单而可靠的啮齿动物抑郁和相关的无快感的测量方法，而且只需要最少的操作和设备。
实验细节
水瓶位置定期调换：为了正确使用蔗糖偏好测试，向动物提供了两个相同的饮料瓶，其中一个用蔗糖加糖。蔗糖在蒸馏水中或标准饮用水中的常见浓度为1-2%。两个瓶子的位置应定期交替，以消除偏好侧面或位置的可能性。
实验时间的一致性：蔗糖偏好测试可以在一整天或选定的一段时间内进行测量。如果使用选定的时间段，在所有动物中保持一致很重要，因为夜间节律会影响偏好行为。可通过几种方式计算结果测量值，包括每克体重消耗的溶液总毫升数(加糖与不加糖的比率)或消耗的蔗糖克数。虽然这两项测量在动物模型中通常是相关的，但这些测量中的后一项可能会为与压力和焦虑相关的进食行为紊乱或体重减轻提供进一步的论证。
单独的饲养环境：重要的是，小鼠或大鼠必须处于单独饲养笼中，以进行蔗糖偏好试验，从而提供准确的测量结果。否则无法区分个体动物偏好。如果之前将动物分组饲养，通常需要提前48-72小时，方便动物适应单独饲养的实验环境。
甜味剂的选择：一些研究人员提出，由于其热量含量，蔗糖不是该实验甜味剂的最佳选择，因为它表明动物偏好高热量液体而非无热量液体，而非令人愉悦的中性刺激。虽然这一直被证明矛盾，例如观察到食物剥夺和非剥夺大鼠之间没有差异。无热量甜味剂仍然经常用于控制这一变量。作为甜味剂的蔗糖替代品包括糖精溶液(考虑到与蔗糖相比其甜度相对较高，糖精溶液的糖度通常为0.1%)，在幼小动物和抑郁模型(如慢性轻度应激)中均未观察到消耗方面的差异。
品系间的差异：与许多动物实验一样，在小鼠品系和大鼠品系之间观察到蔗糖偏好方面的一些差异。例如，在浓度为1%时，李斯特帽鼠表现出明显的蔗糖偏好，而Wistar大鼠则没有。在这种情况下，对于敏感性较低的Wistar大鼠，蔗糖浓度必须增加到2%。同样，也存在对蔗糖敏感性水平较低的小鼠品系。例如，与常用的C57BL/6J小鼠相比，129P3/J小鼠对蔗糖或麦芽糖糊精甜味溶液的偏好较低。
性别差异：除了品系差异之外，一些研究人员还注意到啮齿动物在蔗糖偏好方面的性别差异。例如，虽然雄性Wistar Kyoto大鼠表现出比雌性大鼠更低的蔗糖偏好，但在Sprague-Dawley大鼠中不存在这种差异，这些大鼠在两性之间表现出同等水平的蔗糖偏好。有趣的是，这种性别差异会延续到压力诱导的蔗糖偏好降低。京都Wistar雄性大鼠表现出应激诱导的蔗糖偏好丧失，而雌性没有；相反，雄性和雌性Sprague Dawley大鼠在慢性轻度应激后均表现出蔗糖偏好的降低。
糖水偏爱试验在各种行为模型中为啮齿动物提供了一种可靠的无快感措施。由于该方案可在饲养笼中进行，不需要预先训练且使用相对最少的材料，因此对于希望验证其抑郁或压力模型的研究人员而言，这是一种有吸引力的测量方法。如上所述，进行蔗糖偏好测试的研究人员的重要考虑因素包括菌株和性别差异以及结果测量的指征。
仪器设备
蔗糖偏好测试仪是一种基于奖励的测试，用于研究啮齿动物的快感缺乏症。快感缺失是无法在愉快的活动中感到愉悦或对奖励刺激缺乏兴趣。在蔗糖偏好测试装置中，受试者可以使用两个水瓶，一个装满蔗糖溶液，作为奖励刺激，另一个装满普通水。啮齿动物对甜食有着天然的偏好；因此，对蔗糖溶液的偏好降低表明存在快感缺乏。
蔗糖偏好测试装置由一个黑色矩形黑匣子组成，允许同时测试多个大鼠或小鼠。它有十个大小相等的房间来放置单独的动物。在每个房间内，放置了两个用于口味偏好测试的水瓶。仪器的腔室由不透明的黑色墙壁隔开，禁止实验动物在试验期间看到对方，以消除社会干扰。
文献评论
1、Liu MY, Yin CY, Zhu LJ, Zhu XH, Xu C, Luo CX, Chen H, Zhu DY, Zhou QG. Sucrose preference test for measurement of stress-induced anhedonia in mice. Nat Protoc. 2018 Jul;13(7):1686-1698. doi: 10.1038/s41596-018-0011-z. PMID: 29988104.
使用蔗糖偏好测试装置研究了压力诱导的快感缺乏对小鼠口味偏好的影响。雄性和雌性小鼠C57BL/6Ntac 和 ICR 菌株年龄在 6 周到 1 岁之间用于实验。受试者被分为对照组和实验组。实验组暴露于各种慢性轻度应激（CMS）诱导快感缺乏28天。在 CMS 诱导之前和之后进行蔗糖偏好测试。在蔗糖测试过程中，装置腔室中的两个瓶子都装满了蔗糖水 (1% (wt/vol)) 或普通水。在每次试验之前和之后测量瓶子的重量。在作为基线测试的两次试验之后，受试者被剥夺食物和水 24 小时。剥夺后，进行了另一次蔗糖偏好测试。结果表明，在 CMS 之前的蔗糖偏好测试中，对照组和实验组之间没有差异。然而，在 CMS 后，两组之间的蔗糖偏好存在差异。与对照组相比，暴露于 CMS 导致实验组的蔗糖偏好降低。该实验也在用抗抑郁药治疗的小鼠身上重复进行。实验中使用了七到八周大的雄性 ICR 小鼠。将小鼠分为实验组和对照组。实验组暴露于 CMS 56 天，并从第 22 天至第 56 天每天服用氟西汀 (10 mg/kg，ip)，而对照组仅用相同体积的盐水处理。从第 50 天开始进行蔗糖偏好测试。结果表明，CMS 后蔗糖偏好降低；然而，氟西汀治疗逆转了这些影响。
2、Alkhlaif Y, Bagdas D, Jackson A, Park AJ, Damaj IM. Assessment of nicotine withdrawal-induced changes in sucrose preference in mice. Pharmacol Biochem Behav. 2017 Oct;161:47-52. doi: 10.1016/j.pbb.2017.08.013. Epub 2017 Sep 15. PMID: 28919072; PMCID: PMC6408212.
研究了尼古丁戒断对8周龄C57BL/6J 雄性小鼠蔗糖偏好的影响。受试者被分为对照组和实验组。对照组给予生理盐水，实验组给予尼古丁。通过微型渗透泵皮下注射尼古丁 14 天。尼古丁的剂量为 12 或 14 毫克/公斤/天，这取决于受试者的体重。15日当天，通过移除微型泵进行自发尼古丁戒断。在尼古丁暴露期间连续 11 天和在去除尼古丁泵后连续 9 天进行蔗糖偏好测试。在蔗糖偏好测试期间，受试者可以使用两支 30 毫升的试管，一支装满水，另一支装满 2% 的蔗糖溶液。每 24 小时记录一次蔗糖和水摄入量的测量值。结果表明，与盐水组相比，尼古丁戒断组的蔗糖偏好降低。该亮/暗箱也进行了测试，测试焦虑样行为尼古丁戒断效果。结果表明，与盐水组相比，尼古丁戒断组在光室中花费的时间显着减少。该实验还使用β2 和 α6 烟碱基因敲除 (KO) 和野生型 (WT) 小鼠进行研究 β2 和 α6 烟碱亚基在烟碱戒断行为中的作用。在移除尼古丁泵两天后进行蔗糖偏好测试。结果表明基因型对蔗糖偏好行为有显着影响。与 β2 KO 小鼠和 α6 KO 小鼠不同，烟碱 β2 WT 和 α6 WT 小鼠与其对照相比对蔗糖的偏好降低。在明/暗箱测试中，与对照相比，烟碱 β2 WT 小鼠在光室中花费的时间更少。然而，与蔗糖偏好测试类似，与对照组相比，尼古丁戒断对 β2 KO 小鼠在光室中度过的时间没有显着影响。与 α6 KO 小鼠相比，戒断尼古丁的 α6 WT 小鼠在光室中花费的时间也更少。
3、Gross M, Pinhasov A. Chronic mild stress in submissive mice: Marked polydipsia and social avoidance without hedonic deficit in the sucrose preference test. Behav Brain Res. 2016 Feb 1;298(Pt B):25-34. doi: 10.1016/j.bbr.2015.10.049. Epub 2015 Nov 6. PMID: 26522843.
研究了慢性轻度应激 (CMS) 对顺从小鼠的蔗糖偏好行为的影响。实验中使用了 2 个月大的远交 Sabra (Wt) 小鼠和顺从的 sabra (Sub) 小鼠，以研究在暴露于 CMS 后，顺从的小鼠是否会表现出相对于 Wt 的高度焦虑和抑郁样行为。受试者被分为幼稚组和压力组。天真的受试者保持在他们的社会住房条件（每笼 4 只小鼠），而压力组则转移到个人住房。受试者进一步分为对照组和 CMS 暴露组。因此，实验中总共使用了 4 个实验组：naïve Wt、CMS-exposed Wt、naïve Sub 和 CMS-exposed Sub。CMS 组每周接受六天随机压力源，持续五周。在受试者未暴露于压力的日子里进行蔗糖偏好测试。在蔗糖偏好测试期间，受试者可以使用装有蔗糖溶液的瓶子和装有普通水的瓶子。在开始克服新恐惧症的试验之前，受试者暴露于 2.5% 蔗糖溶液中 2 小时。在测试过程中，受试者暴露于 1% 的蔗糖溶液或水中 24 小时。测试后，受试者被分为两组，其中受试者暴露于 CMS 或保持天真。Wt 组的结果表明，5 周的 CMS 暴露对时间、压力和压力时间相互作用对蔗糖消耗具有整体显着影响。CMS 在测试的第二周和第三周显着降低了蔗糖偏好。然而，蔗糖偏好的影响在第四周和第五周趋于稳定。在亚组中，观察到类似的结果。受试者还被要求进行行为测试实验。露天试验装置、高架加迷宫和三室试验。在 CMS 暴露的最后一周之前和期间进行了行为测试。结果表明，CMS 暴露减少了露天试验中的运动。在高架十字迷宫中，只有暴露于 CMS 的 Sub 小鼠表现出类似焦虑的行为受损。暴露于 CMS 的 Sub 小鼠在三室测试中也显示出社会探索受损。