Summary
이 절차의 전반적인 목표는 수유와 비만의 마우스 모형에서 이용될 수 있는 약의 자기 관리를 위한 방법을 기술하는 것입니다.
Abstract
마우스에 있는 전임상 연구 결과는 수시로 약물을 전달하기 위하여 주사 또는 경구 gavage와 같은 침략적인 프로토콜에 의지합니다. 이러한 스트레스가 많은 행정 경로는 음식 섭취와 체중을 포함한 중요한 대사 매개 변수에 중요한 영향을 미칩니다. 이를 우회하는 매력적인 옵션은 설치류 식품에 약물을 화합물화하거나 물에 용해하는 것이지만, 이러한 접근 법은 장기간 실온에서 약물 안정성, 물 내 약물의 용해도, 투약이 음식이나 수취량의 타이밍에 크게 의존하기 때문에 한계가 있습니다. 약물의 지속적인 가용성은 또한 약물이 환자에게 투여되는 방법에 대한 번역 관련성을 제한합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 약물은 땅콩 버터와 같은 매우 맛있는 음식과 혼합되어 마우스가 화합물을 자체 투여 할 수 있습니다. 마우스는 일정하고 재현적으로 짧은 시간 프레임에 약물 / 땅콩 버터 펠릿을 소비. 이 방법은 주사 또는 gavage에 비해 최소한의 스트레스로 전달 접근 방식을 용이하게합니다. 이 프로토콜은 약물 제제의 접근 방식을 보여 준다, 위약 전달에 동물 적응, 및 약물 전달. 이 접근의 의미는 약물 관리의 타이밍 및 circadian 리듬에 관련 된 연구에서 논의.
Introduction
이 방법의 목표는 비 침습적, 최소 스트레스 절차를 통해 마우스에서 약물을 전달하는 것입니다. 마우스에 있는 전임상 연구 결과는 수시로 신진 대사 매개 변수에 중요한 영향을 미칠 수 있는 약물 관리의 스트레스, 침략적인 경로에 의지합니다. 예를 들어, 반복적인 일일 경구 관증은 마우스1에서칼로리 섭취량과 체중 증가를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 구강 영역은 기술적으로 도전적일 수 있으며 부상을 일으킬 가능성이 있습니다. 대안으로, 마우스는 그들의 음식에 혼합되거나 그들의 식수 2에 용해되는 화합물을 자가 관리할 수 있습니다. 그러나,이 방법은 음식이나 물 섭취의 자연 circadian 타이밍에 의존하는 주요 한계가 있습니다. 또한, 이러한 방식으로 만성적으로 전달될 때 물의 약물 안정성 이나 용해도가 큰 문제가 될 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 약물은 지정된 시간에 마우스에서 자기 관리를 장려하기 위해 쿠키 반죽 3,젤리 4,5 또는 땅콩 버터 6과 같은 매우 맛있는 식품과 혼합 될 수있다. 이러한 접근법은 주사 또는 일일 개버지1에비해 최소한의 스트레스로 약물 전달을 용이하게 하는 장점이 있다. 이 절차는 마우스에게 다양한 약물을 전달하기 위해 적응될 수 있다. 이 프로토콜은 약물 준비, 훈련, 그리고 매우 맛있는 식품에서 약물 전달의 과정을 보여줍니다. 예를 들어, 이러한 방법은 C57BL/6J 암컷 마우스에 대한 항정신병 약물 리스페리돈 투여에 사용된다. Risperidone잘 설치류에서 모델링 되는 환자 7에서 강력한 hyperphagic 및 체중 증가 효과 알려져 있다 7,8. 이러한 투여 시스템은 다양한 약물과 식품 섭취 및 체중 을 조절하는 경로에 미치는 영향을 연구하는 데 사용할 수 있는 고도로 번역적인 모델을 용이하게 합니다 9.
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Protocol
동물 과목과 관련된 모든 절차는 캘리포니아 대학, 샌디에고에서 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다.
1. 약물 땅콩 버터 펠릿 만들기
- 땅콩 버터의 펠릿에서 약물의 원하는 복용량을 만드는 데 필요한 약물의 양을 계산하고 실험에 필요한 배치의 크기로 확장. 중요한 것은, 펠릿은 약물 안정성에 따라 -80 °C로 보관할 수 있다.
- 박격포와 페슬을 사용하여 약물 정제를 분쇄합니다.
- 계량 보트에 타르트 스케일에 놓아 필요한 계산된 양의 땅콩 버터를 계량합니다.
- 땅콩 버터를 녹일 때까지 따뜻한 물 비커 위에 놓습니다.
- 녹은 땅콩에 분쇄 약물의 필요한 양을 추가하고 철저하게 혼합.
- 약물 땅콩 버터 혼합물이 냉각되어 고무 금형에 쉽게 넣을 수 있습니다.
- 땅콩 버터-약물 믹스를 금형에 넣습니다. 여기에 사용되는 하나는 고무 코르티코스테론 펠릿 금형이며 약 ~ 100 mg의 땅콩 버터 펠릿을 만듭니다. 성품을 보장하기 위해 땅콩 버터에 대한 약물의 비율을 조정하는 것이 필요할 수 있습니다.
- 위약 펠릿을 만들기 위해 혼자 땅콩 버터와 함께이러한 단계를 반복합니다.
- -20°C 또는 -80°C(약물 안정성에 따라)로 금형을 동결하여 땅콩 버터가 사용전까지 굳어질 수 있도록 합니다.
2. 마우스 설정
- 표준 마우스 케이지에 쥐를 싱킹. 종이 타월과 하우징 돔을 포함하여 흡수성이 높은 종이 침구와 농축과 일치합니다. 이 종이 침구는 대변과 침구에서 유출 된 음식의 정량화를 허용하여 정확한 식품 섭취 측정을 용이하게합니다.
참고: ENsure IACUC 가사 용 마우스에 대한 승인이 얻어졌습니다. - 광고 리비툼 음식과 물을 제공하고 마우스가 약 3 일 동안 하우징에 적응 할 수 있도록.
3. 마약 땅콩 버터의 자기 투약 에 대한 교육
- 약물 투여를 위한 하루 중 최적의 시간을 계획하고 선택하십시오.
- 마우스를 24시간 동안 빠르게 하고 선택한 금식 기간 동안 IACUC 승인이 수신되었는지 확인합니다.
- 금형을 냉동고에서 꺼내 고무 금형이 부드러워져 펠릿을 금형에서 쉽게 압출할 수 있습니다. 모든 훈련은 위약 제어 펠릿을 사용하여 완료 할 수 있습니다.
- 베이스에서 약 1.5 인치 케이지의 벽에 위약 제어 땅콩 버터 펠릿을 놓습니다. 첫날에는 마우스가 참신함으로 인해 땅콩 버터 펠릿을 섭취하는 데 약 1시간이 걸릴 수 있습니다.
- 교육 세션 후 음식과 물에 대한 광고 리비도 액세스를 제공합니다.
- 다음 날, 땅콩 버터 펠릿을 같은 위치에 케이지 벽에 놓아 금식되지 않은 쥐에 대한 추가 교육을 하십시오.
- 약 3 일 동안 공급 마우스에서 훈련을 반복합니다. 땅콩 버터를 섭취하는 데 걸린 시간은 훈련 3일째까지 30분 미만이 될 것입니다.
4. 실험
- 마우스를 체중에 따라 치료 그룹에 무작위로 지정하여 그룹이 치료 전에 동일한 평균 체중을 갖도록 합니다.
- 땅콩 버터 알 약 을 관리 하는 계획 (치료 또는 위약) 동시에 그들은 땅콩 버터 펠 릿을 받을 훈련 했다 쥐에 게.
- 음식과 마우스의 무게를 측정하고 값을 기록합니다.
- 땅콩 버터 알 약 (치료 또는 위약) 훈련 하는 동안 설립 된 케이지에서 같은 위치에 배치 되어 있는지 확인.
- 실험 기간 동안 매일 필기 절차를 계속합니다.
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Representative Results
여기에 제시된 예에서, 땅콩 버터는 14 일 동안 매일 마우스에게 리스페리돈전달을 위해 사용되었다.
이 연구는 이 방법을 통해 리스페리돈의 만성 전달이 대조군(도1a,b)에비해 음식섭취량과 체중의 매우 재현 가능한 증가를 용이하게 하는 것을 보여준다. 또한, 이러한 전달 방법은 대내회주사(도1c,d)와같은 대체, 스트레스가 많은 전달 접근법에 비해 매우 일관된 데이터를 초래한다.
그림 1. 식품 섭취 및 쥐의 체중 증가에 약물 전달 방법의 효과. C57BL/6J 암컷 마우스는 14일 오전 8시에 땅콩 버터 펠릿 이나 위약 대조군 펠릿에서 리스페리돈(3 mg/kg)으로 치료하였다. 땅콩 버터로 리스페리돈으로 처리된 마우스는 일일 식품섭취량(a)이현저히 높았으며 대조군 치료에 비해 훨씬 더 많은체중(b)을얻었다. 더욱이, 리스페리돈(3 mg/kg)의 복막 전달은 땅콩 버터의 자가 전달에 비해 음식섭취량(c)또는 체중증가(d)에그토록 강력한 영향을 받지 않았다. 데이터는 SEM± 평균으로 표현되고 학생 t-시험에 의해 분석되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
이 프로토콜을 수행 할 때, 연구 전반에 걸쳐 식품 섭취 및 체중 측정의 정확성과 약물 투여의 타이밍과 일치하는 것이 중요합니다. 이 자가 투여 방법은 중요한 훈련 단계를 필요로하지만, 이것은 땅콩 버터의 참신에 마우스를 적응하고 쥐가 주어진 시간에 약물을 소비 보장하는 것이 특히 중요하다. 일단 설립, 그것은 또한 훌륭한 실험 적인 유연성을 제공 하 고 수정 하 고 다양 한 복용량에서 하루에 여러 번 약물을 제공 하도록 적응 될 수 있습니다. 이 기술은 마우스가 영양의 주요 근원으로 일반적인 차우를 소모할 때 가장 잘 작동합니다. 마우스가 매우 맛 높은 지방, 높은 설탕 다이어트를 공급 하는 경우, 이것은 훈련 단계를 더 도전 만들 수 있습니다 일부 쥐 는 이러한 조건 하에서 땅콩 버터를 소비 하는 덜 동기부여 하 고이 기술의 한계가 될 수 있습니다.
주사 나 경구 관지와 같은 기존 방법에 비해, 약물의 자기 전달방법은 최소한의 스트레스를 야기하고 식품 섭취 및 체중을 포함한 대사 표현형에 약물 유발 효과와 관련된 강력하고 일관된 데이터를 초래한다. 이 기술의 미래 응용 프로그램은 circadian 리듬과 대사 건강의 맥락에서 음식 섭취 및 체중 증가에 약물 전달의 타이밍에 연구를 포함한다10.
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Disclosures
저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
이 작품은 OO와 RCZ에 수여 래리 L 힐블롬 재단 펠로우십에 수여 건강 보조금 R01DK17872의 국립 연구소에 의해 지원되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| C57B6/J mice | Jackson Labs, Sacramento, CA, USA | 664 | |
| corticosterone pellet mold | Ted Pella Inc, Redding, CA, USA | 106A | |
| Mouse igloo | VWR, Visalia, CA, USA | 89067-850 | cage enrichment |
| peanut butter | Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA | Creamy peanut butter | |
| pestle and mortar | VWR, Visalia, CA, USA | 470148-960 | |
| risperidone | Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA | 50458-593-50 | |
| rodent chow | LabDiet, St. Louis, MO, USA | 5001 | |
| weigh boat | VWR, Visalia, CA, USA | 10803-148 | |
| weighing scale | Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland | MS104TS | |
| Wypall paper X60 | Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA | 34865-05 | absorbent paper bedding |
References
- de Meijer, V. E., Le, H. D., Meisel, J. A., Puder, M. Repetitive orogastric gavage affects the phenotype of diet-induced obese mice. Physiology and Behavior. 100 (4), 387-393 (2010).
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