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Articles by Andreas Rettich in JoVE

 JoVE Clinical and Translational Medicine

自由に動く実験用マウスの心電図上のデータ、心拍数、体温および活動の要因となるRadiotelemetryトランスミッターの注入


JoVE 3260 11/21/2011

1Division of Surgical Research, University Hospital Zurich, 2Institute of Laboratory Animal Science, University of Zurich

生体電位の連続測定に使用する市販のテレメトリ送信機の移植のための手術手技(ワンリードECG)、自由に動くマウスの心拍数、体温および運動量が表示されます。お薦めやプロトコル術後ケアと痛みを軽減するため、されても、回復を改善し、生存率も表示されます。

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研究所では余り馴染みの成体マウスのうち、感覚連絡先の生理学的および行動への影響

グループ内の研究室の住宅マウスは、社会的相互作用を可能にし、研究室ではマウスを収容すべき方法です。しかし、成人男性は相互侵略を示すため、頻繁に個別に収容されています。また、視覚と嗅覚によって感覚の接触を許可しますが、戦闘やけがを防止するグリッド分周器は、1ケージ内にマウスを分離することができます。本研究では、様々な生理学的および行動のパラメータには、この住宅法の影響を検討した。心拍数(HR)、体内深部の温度(BT)と、運動(ACT)の大幅な増加を示した見知らぬ男性の感覚の接触で10日間収容された大人のオスのマウス。さらに、マウスは損なわ巣建物の挙動と大幅に減少し、体重を負った。逆に、女性の仲間と同様に収容された男性は、ACT、BT、およびHRの唯一の一時的な上昇を示した。女性の感覚接触ハウジング男性の明確な有益な効果が明らかになかったが、本研究では、それを除外することができませんでした。一方、このように成熟した男性の住宅は、このようにウェルビーイング動物の重度の障害を意味する、生理および行動の持続的な有害な変化につながる。

実験用マウスは、尾生検のために麻酔をかけなければなりません?

尾部生検を定期的に遺伝子型遺伝子改変マウスを取られます。しかし、動物の福祉について、この手順の影響はほとんど調べられていない。したがって、それはまだはっきりとマウスは尾部生検(TB)から、どのように長い間苦しんでどの程度まで実証されていません。私たちの研究の目的は、成体マウスの生理学的および行動上の単一のパラメータTBの影響を評価し、麻酔が有益であることができるかどうか検討した。体重(BW)曲線、心拍数、体内深部の温度、および自発運動の毎日の食事/水消費量と遠隔測定の測定は、メトキシ麻酔(MOF)またはジエチルエーテル(エーテル)ととなしの両方、TB後3日を記録した。さらに、麻酔単独での影響が特徴付けられた。麻酔なしのTBは1時間の心拍数と運動活性の増加を誘発した。体内深部の温度を2時間に上昇した。対照的に、心拍数は麻​​酔後に4時間のために増加した。体内深部の温度は、最大20時間に変更のままエーテルへの曝露後、44時間のMOFへの曝露後。 BWは、わずかにMOFの後減少した。死亡例は7%の割合でエーテルで排他的に発生しました。 MOFまたはエーテルのいずれかで麻酔を分析パラメータに顕著な変化を誘発したのに対し、我々の結果は、TBの短命の影響を示しています。結論としては、麻酔これらのタイプの尾生検後に、マウスの健康を改善しなかった。

実験用マウスのジェノタイピングのために使用される様々な組織生検の方法論の比較分析と生理的影響

ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による遺伝子改変マウスやコンジェニックまたはコアイソジェニック系統の遺伝的背景の信憑性の制御の遺伝子型は、外傷の変数グレードを引き起こす別の組織生検を行うことができるルーチンの手順です。本研究では、いくつかの侵襲的および非侵襲性のサンプリング方法は、動物の生理への影響の主な焦点を当てて、比較した。我々は、生検時とのために、テレメトリによって心拍数(HR)への影響のために得点耳パンチ、尾部生検、毛詰まり、口や直腸スワブや動物のシンプルな拘束、コア体温(BT)とモーター活性を比較以下の6時間。また、ジェノタイピング結果の実用性と信頼性の生理的影響を関連付けるために、我々は、テレメトリによって分析同じコレクションの手順を用いて得られた生検試料のPCR分析を行った。すべてのサンプリング方法と拘束は、HRとBTの大幅な増加と使用方法の侵襲性の独立した1時間のための運動のわずかな増加を誘発した。すべての生検のタイピングには明確なシグナルは、動物の多数によるサンプリング時の汚染を横断する高速だけでなく、影響を受けている最後のメソッドを提供するトランスジェニック動物、尾部生検、耳パンチと毛包の適切な識別を可能にした。拘束とすべての生検の方法は、動物の取り扱いが主要に重要であることと、サンプリング手順が強く生理的パラメータに影響を与えないことを示す、同様の生理的変化を引き起こした。

心拍数と心拍変動の遠隔測定記録により、実験用マウスのポスト開腹痛みのアセスメント

マウスは、脱力感、けがや痛みの兆候を非表示にすることで、捕食者や人間を逃れるしようとした捕食動物であるので、グレードを軽度から中等度の痛みは、実験用マウスでは検出することは困難である。本研究では、軽度から中等度の後開腹の痛みの指標を識別するためのテレメトリの使用を検討した。

最適化された手術手技と術後ケアは、生存率を改善し、運動マウスの正確な遠隔測定記録を許可する

実験用マウスは、一般的に生物医学研究で洗練されたモデルとして使用されます。しかし、大手術を必要とする実験では、頻繁に解剖学的および生理学的異常を伴う遺伝子改変マウスなどのトランスミッタの注入など大規模な介入を受ける場合は、特に重篤な術後合併症や死亡につながる。テレメータ送信機は、心血管生理学や病気を研究するために使用されています。テレメトリは、フリーローミング、unanaesthetizedとストレスのないマウスでは血圧の信頼性と正確な測定が得られますが、測定が行使マウスで行われた場合にデータの記録は実質的に妨げられている。したがって、我々は一般的に大手術後の回復期とマウスの生存を促進術後ケアレジメンを確立するためにマウスを行使するなどの遠隔計測信号の記録を向上させるために、トランスミッタの注入を最適化することを目的とした。

急性および慢性エリスロポエチン投与マウスにおける最大運動のパフォーマンスの最適ヘマトクリット

エリスロポエチン(EPO)治療は、その結果、動脈のO(2)コンテンツをヘマトクリット(HTC)が増加します。順番にこれは、運動パフォーマンスを向上させます。しかし、増加するHTCのレベルに関連付けられているので、血中の粘度は、それが到達可能な最高HTCのは、必ずしも最高の達成可能な運動能力と関連付けられていない可能性が示唆された、心臓の性能を制限することができます。すなわち、最大運動時の最大O(2)フラックスを容易にHTC - - 急性および慢性のEPO-処理マウスで最適なHTCが存在することを提案された仮説をテストするために野生型マウスのHTCのレベルは、投与による急性上昇していた小説赤血球生成刺激タンパク質(NESP。wtNESP)。さらに、ためにヒトEPOの恒常的過剰発現0.9までのHTCのレベルに達したトランスジェニックマウスのラインtg6で、HTCは徐々に溶血を誘発する化合物のフェニルヒドラジンのアプリケーション(; tg6PHZ PHZ)減少した。最大の心血管系の性能がすべて行使マウスでテレメトリを用いて測定した。最大下運動強度で最高の最大O(2)摂取量(VO(2MAX))と枯渇への最大時間は、それぞれtg6PHZのために0.58と0.57 wtNESP、および0.68と0.66のHTC値に達した。速度圧の製品、と心のため、また、最大作業能力は、昇格HTCの値で増加した。血液粘度は、VO(2MAX)と相関していた。離れてHTCの仮説の確認から、我々は理由wtNESPに比べtg6PHZの高い最適なHTCのwtNESPよりHTCの値を変えることに優れた適応そのtg6PHZを締結する。注目すべきは、血液粘度は、運動能力を制限する重要な役割を果たします。

イソフルランとセボフルランでは、実験用マウスに同様に効果的で麻酔を提供する

人間の医療で、より近代的なセボフルランが頻繁に吸入麻酔に使用されるのに対し、イソフルランは、現在、実験用マウスで使用される最も一般的な揮発性麻酔薬である。本研究は、マウスの吸入麻酔のための麻酔薬の両方の臨床的特性を特徴づけると比較することを目的とした。ルーチン検査条件(自発呼吸、鼻マスクを介してガス供給、地球温暖化マットによる低体温を防ぐ)をミラー化アプローチでは50分麻酔が行われました。 Anaestheticsはイソフルランとセボフルラン4.9%で2.8%であった1.5最小肺胞内濃度は、標準化された用量で、キャリアガスとして酸素を投与した。麻酔からの誘導と回復の両方が1-2分以内に迅速に進んだ。麻酔中は、すべての反射テストは陰性であったとの重要な機能の重大な障害が見つかりませんでした。すべての動物が生き残った。麻酔中の最も顕著な副作用は、高炭酸ガス血症、アシドーシスと呼吸速度の著しい低下と呼吸抑制であった。麻酔下で、心拍数とコア本体の温度が正常範囲内で推移したものの、大幅に麻酔後12時間に増加した。自発運動、日常の食料や水消費量と体重の進行は、麻酔した後に異常は認められなかった。有意差が2麻酔薬との間で見つかりませんでした。結論として、イソフルランとセボフルランでは、実験用マウスでも同様に信頼性の高い麻酔を提供した。

マウスの後開腹の痛みの指標としての動作を掘り進む

マウスは、短期的観測または臨床モニタリングの標準的な方法を用いて痛みや苦しみの明白な症状を示していないので、実験用マウスに軽度から中等度の持続性の痛みの検出は困難である。自発的かつ意欲的な行動 - - 実験用マウスにおける手術後の痛みの指標として本研究では、穴を掘るパフォーマンスの潜在的な使用を検討した。穴掘りのマイナー手術の影響は動物のホームケージ内で変更されたげっ歯類の穴を掘る試験(ペレット充填チューブから食物ペレットの変位)の男女の大人のC57BL/6Jマウスで検討した。ほぼすべて(98%)、健康なマウス(平均待ち時間1.3時間、SEM 0.5時間)burrowed。穴を掘るの疼痛治療、待ち時間なしで手術後(Δ待ち時間10時間を意味する)を有意に延長した。抗炎症薬カルプロフェン(5 mg / kg体重)を使用して、鎮痛治療は、(Δ待ち時間5.4時間を意味する)麻酔していたか、麻酔を受けたマウスで発見レベルに(Δ待ち時間5.5時間を意味する)手術後の穴を掘るの待ち時間を減少させと鎮痛(Δ待ち時間4.6時間を意味する)。手術中の鎮痛は、痛みを治療せずに手術に比べて穴を掘るの大幅以前の発症と関連していた。パフォーマンスを掘り進むの異なるグラデーションが痛みを軽減することなく、手術後の穴に邪魔されず術前状態から鎮痛麻酔/鎮痛と手術後の中間レベルに、待ち時間の顕著な延長に至るまで発見されました。結論としては、痛みにはおそらく主に一般的な条件の手術後の機能障害は、便利な穴を掘るテストに基づいて実験用マウスで評価することができる。

マウスにおけるワクチンの副反応を検出するための高感度スクリーニング法としてマルチパラメータテレメトリ

洗練されたワクチンとアジュバントは、早急にそのようなHIV、C型肝炎、結核、マラリアなどの感染症グローバルな課題に対して、予防接種を進めるために必要とされている。大規模スクリーニングの取り組みが改善された有効性のプロファイルとアジュバントを識別するために進行中である。副反応は、多くの新規物質の臨床使用への大きなハードルを表しています。しかし、関係なく、その重要性は、このパラメータは、をスクリーニングするために、高スループットのテストのための容量を持つ敏感な小動物モデルの不足により困難に推移している。ここでは報告している実験用マウス、従来の観察評価と臨床スコアリングによって検出された予防接種の容易にマスクされていない全身の副作用で心拍数、心拍変動、体内深部の温度と運動活性の連続的な遠隔測定の測定。ホメオスタシスでもマイナーな異常は容易に一時的な発熱効果以上交感神経活性の減少、身体活動と無関心に至るまで、検出された。産業のコンテキストでのスケーラビリティと部分的な自動化の可能性と組み合わせて、リアルタイムでの結果は、ワクチンの副反応の最初の行の画面のように実験用マウスでマルチパラメータテレメトリを示唆している。これは、一般にワクチンの発見を加速する可能性があり、感染症やがんとの闘いにおけるワクチンの成功を促進する可能性があります。

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