Sex and environmental factors determine the behavioural phenotype of mice lacking CCK2 receptors: implications for the behavioural studies in transgenic lines

Abstract

Even despite thorough standardisation of experimental conditions, the behavioural studies often produce contradictory results. Different laboratories have reported variable behavioural findings in mice with genetic invalidation of cholecystokinin CCK2 receptors. The goal of the present study was to establish possible sources of such variation by revealing the contribution of sex and pre-experimental environmental factors to the behavioural phenotype of CCK2 receptor deficient mice. Female mutant mice did not develop social isolation-induced anxiety, they were more sensitive to anxiolytic and sedative effects of ethanol and their intake of ethanol solution was significantly increased. By contrast, male mutant mice showed altered locomotor effects of ethanol and impairment in the rota-rod performance. Also, the development of behavioural phenotype in mice, lacking CCK2 receptors, was substantially affected by pre-experimental housing conditions. Standard-housed CCK2 receptor deficient mice were more anxious, showed stronger stress-induced analgesia and impaired water maze performance, whereas enrichment-housed mutant mice showed sex-dependent phenotype in the hot-plate test and rota-rod. To test the applicability of alternative housing conditions for the estimation of reproducibility of behavioural phenotypes, B6 and 129 strains were studied. The behavioural differences between the two lines were not significantly altered by pre-experimental housing conditions. The present results indicate, that the behavioural phenotype of a transgenic mouse line can be affected by sex and environment-related factors, suggesting more complex approach to the study of behaviour in transgenic lines. Vaatamata katsetingimuste standardiseerimisele annavad käitumuslikud uurimused sageli vastukäivaid tulemusi. Vastuolulisi leide on avaldatud ka koletsüstokiniini CCK2 retseptorite geneetilise puudulikkusega hiirte kohta. Käesoleva töö eesmärk oli selgitada nende vastuolude võimalikke põhjuseid, uurides katseloomade soo ja katse-eelsete keskkondlike tegurite mõju käitumusliku fenotüübi väljendumisele. Emastel mutantsetel hiirtel ei tekkinud sotsiaalsest isolatsioonist tingitud ärevuse tõusu, nad olid tundlikumad etanooli ärevusvastasele ja sedatiivsele toimele, ning nende etanooli tarbimine oli märkimisväärselt tõusnud. Seevastu isastel mutantsetel hiirtel oli muutunud etanooli motoorikat mõjutav toime ning oli häiritud tasakaal ja koordinatsioon rota-rodi testis. Samuti mõjutasid CCK2 puudulikkusega hiirte käitumusliku fenotüübi avaldumist katse-eelsed majutustingimused. Tavakeskkonnas majutatud mutantsed hiired oli nende metsikut-tüüpi pesakonnakaaslastest ärevamad, neil esines tugevam stressist tingitud analgeesia ning nõrgem ruumilise õppimise ja mälu võime vesi-puuri katses. Rikastatud keskkonnas majutatud CCK2 puudulikkusega hiirtel esinesid seevastu soost-sõltuvad erinevused metsikut-tüüpi pesakonnakaaslastest kuuma plaadi katses ja rota-rodi testis. Testimaks alternatiivsete keskkonnatingimuste rakendatavust käitumusliku fenotüübi korratavuse hindamiseks, teostati katse B6 ja 129 hiireliinidel. Selgus, et erinevad katse-eelsed majutustingimused ei mõjutanud oluliselt nende hiireliinide vahelisi käitumuslikke erinevusi. Käesolevad tulemused näitavad, et hiireliini käitumuslikku fenotüüpi mõjutavad nii katselooma sugu kui ka katse-eelsed keskkondlikud tegurid, viidates vajadusele kasutada keerukamat lähenemist transgeensete hiirte käitumuslikul uurimisel.