نموذج الفأر من التعب المستحث بواسطة الطرفية تشعيع

الاجهاد الناجم عن السرطان (CRF) هو حالة مؤلمة ومكلفة في كثير من الأحيان يؤثر على المرضى الذين يتلقون علاجات السرطان ^1. التعب هو لا يتناسب مع النشاط الأخير ولا تخف من الراحة، ويترافق ذلك مع طائفة واسعة من الاضطرابات ذات الصلة بالمزاج، والدافع، والانتباه، والإدراك ^2. الأسباب البيولوجية للCRF غير معروفة، على الرغم من أنه قد ثبت في كثير من الحالات لربط مع مستويات الالتهاب وخلوى، وأيضا في بعض الحالات مع مستويات الهيموجلوبين وظيفة أنظمة هرمون المختلفة (انظر Saligan وآخرون ⁽³⁾ لمراجعة البيولوجية دراسات CRF).

الدراسات التي تسيطر عليها باستخدام النماذج الحيوانية ضرورية لفهم السلوك وعلم الأحياء المرتبطة بهذا الشرط المعقدة. في حين ⁴ أو ⁵ ذات الصلة العلاج الكيميائي ذات الصلة ^{الورم، 6} الدهونوقد درس igue في نماذج القوارض، وسبب القصور الكلوي قد تكون المعاملة محددة. للتحقيق في CRF ذات الصلة للعلاج الإشعاعي، وقد وضعت مجموعتنا مؤخرا نموذج الفأر من الإشعاع الناجم عن التعب ^7. وعلى النقيض من نماذج CRF الحالية التي تنطوي على الدماغ أو الكلي إشعاع الجسم ^{8، 9،} يستكشف هذا النموذج كيف يمكن لتغير في السلوك مدفوعة مركزيا، مثل التعب، ويمكن أن يكون سببها إجراء أشعة المستهدفة محيطيا.

تم تصميم الإجراء الموضح هنا لنموذج العلاج الإشعاعي تعطى للمرضى الذين يعانون من سرطان الحوض، وذلك باستخدام التدريع الرئيسي لاستهداف المنطقة / أسفل البطن الحوض مع التشعيع. ومع ذلك، من خلال تعديل التدريع الرصاص أو موقعها بالنسبة لحيوانات التجارب، يمكن تكييف هذا الإجراء لنموذج تشعيع أجزاء أخرى من الجسم. يستخدم-تشغيل عجلة الطوعي النشاط (VWRA) لقياس مثل التعب behavioص. لأنه سلوك طوعي والعادي ^10، وينبغي أن يسمح للالاستخدام المتزامن من الاختبارات السلوكية والبيولوجية الأخرى. لقد وجدنا أن تشعيع الطرفية غير كافية للحد من VWRA في الفئران دون التسبب في الإصابة بالأمراض العلني ^7. التجارب في المستقبل مع هذا النموذج قد تساعد في الكشف عن آثار الإشعاع الطرفية على الإشارات البيولوجية المناعية وغيرها، فضلا عن التغييرات اللاحقة في الجهاز العصبي المركزي التي يمكن أن تنتج العجز المرتبطة CRF.

بيان الأخلاق: وافقت هذه الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام. تم تدريب جميع المحققين يشاركون في التعامل مع الحيوانات وقياس نتائج الدراسة بشكل صحيح من قبل مكتب المعاهد الوطنية للصحة لرعاية الحيوان واستخدام والقومي للقلب والرئة والدم المعهد الفئران Phenotyping الأساسية. وكانت جميع جوانب التجارب على الحيوانات، والإسكان، والظروف البيئية المستخدمة في هذه الدراسة وفقا لدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية ^11.

1. السكن والحيوانات التجريبية

ملاحظة: بيت الذكور C57BL / 6 الفئران (ما يقرب من خمسة أسابيع من العمر عند وصولهم) بشكل فردي في كافة مراحل التجربة وتوفير libitum الإعلانية الحصول على الغذاء والماء. وتحفظ كل أقفاص على دورة ضوء الظلام 00:12 ساعة مع المرحلة الخفيفة التي تبدأ في الساعة 6 صباحا ومرحلة مظلمة في 06:00.

1. التعرف على الفئران والتنازل عنها لتهوية القياسية الفرديةأقفاص د الماوس. اسمحوا 24 ساعة بعد إجراء تحديد للانتعاش.
   ملاحظة: يوصى الوشم الذيل كوسيلة لتحديد الهوية للقضاء على إمكانية أن علامة الأذن يمكن أن ننشغل في عجلة دوارة. وشم رقم على ذيل كل فأر، مع عدد من ذيل مطابقة عدد مكتوبة على قفص الفأر.
2. السماح الفئران حتى يتأقلم لأقفاصها لا يقل عن ثلاثة أيام أخرى، والتعامل مع كل فأر بلطف لمدة ثلاث دقائق في اليوم الواحد.

2. تشغيل عجلة التأقلم والأساس

1. إدخال الفئران لأقفاص VWRA الفردية، ومجهزة عجلة دوارة متصلة الالكترونية المضادة للتسجيل المستمر لكل منهما.
   ملاحظة: جميع عدادات عجلة الاتصال بالكمبيوتر من خلال واجهة USB واحد (انظر قائمة المواد). برامج الكمبيوتر بحساب عدد دورات العجلة، المسافة المقطوعة، ومتوسط ​​السرعة في كل فترة زمنية محددة من إجمالي duratio محددن. بمجرد أن يتوقف التسجيل، يتم حفظ البيانات تلقائيا على حد سواء كما نص وكما جداول البيانات.
2. بدء تسجيل VWRA من خلال واجهة برامج الكمبيوتر. تعيين تسجيل فترات ساعة واحدة والمدة إلى خمسة أيام على الأقل. مواصلة تسجيل VWRA لمدة خمسة أيام على الأقل.
   ملاحظة: في نهاية الخطوة 2.2، ينبغي لجميع الفئران تحقيق مبلغ ثابت نسبيا من النشاط اليومي عجلة دوارة. إذا لم يكن كذلك، ثم تحديد واستبعاد أي القيم المتطرفة.
3. وقف VWRA تسجيل من خلال واجهة البرنامج، وعودة الفئران لأقفاصها القياسية هو موضح في الخطوة 1.1 (أقفاص دون تشغيل العجلات).
4. بطريقة عشوائية الفئران إما إلى السيطرة الشام المشع أو مجموعات المشع.

3. تشعيع

ملاحظة: نفذ الخطوات التالية لجميع الفئران في المجموعتين، مرة واحدة يوميا لمدة ثلاثة أيام متتابعة. علاج الفئران في نفس الترتيب كل يوم.

1. تخدير كل الماوس عن طريق الحقن داخل الصفاقالكيتامين (100 ملغ / كلغ) وزيلازين (10 ملغ / كلغ) الخليط.
2. تأكيد التخدير مع قرصة أخمص قدميها، واستخدام مرهم على العينين لمنع جفاف بينما تحت التخدير.
3. نقل الماوس تخدير في جهاز التدريع الرصاص. ترتيب الماوس في التدريع بحيث يتم كشفها فقط منطقة الحوض / أسفل البطن.
   ملاحظة: يتكون التدريع اثنين من الرصاص "الصناديق"، مع مساحة مفتوحة ضيق بين أن يسمح التعرض للإشعاع لمنطقة صغيرة، مستهدفة من الفأرة (انظر الشكل 1).
4. استخدام الشريط الطبية لتأمين قاعدة ذيل الماوس في موقف داخل التدريع.
   ملاحظة: الخطوة 3.4 هو اختياري، ولكن يمكن القيام بذلك تساعد على ضمان أن موقف الماوس لا يتغير خلال الخطوة التالية.
5. نقل الجهاز التدريع في irradiator، وضمان أن موقف الحيوان داخل التدريع المحافظة.
6. إذا كان الماوس في المجموعة التشعيع، وتقديم 800 CGY في دوسمعدل (ه) من حوالي 110 CGY / دقيقة. إذا كان الماوس في السيطرة على المجموعة الشام التشعيع، وترك الماوس في irradiator غير نشط لما يعادلها من زمن.
   ملاحظة: سوف الإعدادات irradiator الأمثل تعتمد على جهاز معين. معدل جرعة من 110 CGY / دقيقة تسليمها من مصدر السيزيوم ¹³⁷ هو معدل الجرعة المركزي للirradiator المستخدمة هنا. تم تعديل وقت التعرض للوصول إلى الجرعة الإجمالية المطلوبة من 800 CGY.
7. إزالة الماوس من irradiator والتدريع، ومن ثم إعادته إلى القفص، معيار الأصلي المذكورة في الخطوة 1.1.
8. مراقبة مستمرة الماوس حتى استعاد وعيه كافية للحفاظ على الاستلقاء القصية.

4. الناجمة عن الإشعاع قياس التعب

1. في اليوم بعد الانتهاء من ثلاثة أيام متتالية من الإشعاع، ونقل الفئران لأقفاص VWRA الفردية هو موضح في الخطوة 2.1.
2. سجل VWRA، كما هو موضح في الخطوة 2.2، باستثناء هنا وضع تسجيلمدة أكثر من 15 يوما. في نهاية ال 15 يوما، يدويا إيقاف VWRA تسجيل من خلال واجهة البرنامج.
   ملاحظة: البيانات من كل فترة تسجيل وحفظ تلقائيا جداول البيانات، كل منها يتضمن دوران، وبعد المسافة، وقياسات للسرعة لجميع الحيوانات (الأعمدة) وعلى جميع فترات (صفوف) طوال فترة التسجيل. في نهاية التجربة، هناك نوعان من جداول البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة برنامج تسجيل: واحد للVWRA قبل التشعيع، واحدة للVWRA بعد التشعيع.

تم تشغيل ثلاث دفعات من الفئران من خلال بروتوكول المذكورة أعلاه. كان هناك ما مجموعه 16 صورية و 20 المشع (2400 CGY، 3 × 800 CGY / يوم) الفئران. بعد ثلاثة أيام متتالية من تشعيع، أظهرت مجموعة المشع إلى خفض كبير VWRA مقارنة صورية (التدابير المتكررة مختلطة أنوفا: الأثر الرئيسي من العلاج بالإشعاع، F 1،13 = 19.233، P <0.001). وكان تأثير كبير لسبعة أيام الأولى بعد التشعيع (الآثار الرئيسية بسيطة، ف <0.05 مع تصحيح بونفيروني)، مع أدنى مسافة VWRA متوسط تحدث في اليوم الثالث بعد الإشعاع (الشكل 2A). في أيام 25 و 26، وقد تم جمع أية بيانات بسبب الاختبارات السلوكية الأخرى.

ويبين الشكل 2B توزيع التغيير في VWRA من قبل الى ما بعد التشعيع. في حين أظهرت معظم الفئران اختبار باعراض تشبه اعراض التعب (أ ط الحدن عجلة النشاط التوالي)، وكان هناك عدد قليل من الفئران التي أظهرت تغيرا بسيطا أو حتى زيادة في VWRA (الشكل 2B، وانخفاض المؤامرة). ونتيجة لهذا التباين، والتجارب مع أحجام عينة صغيرة قد لا التقاط سلوك مثل التعب.

الشكل 1: يؤدي التدريع جهاز. يتم تجميعها التدريع، والذي تم تطويره في المنزل، واثنين من صناديق مماثلة. توضع الفئران فقط مع منطقة الحوض التي تتعرض لها من الفجوة بين صناديق الرصاص. (أ) صورة من التدريع في الحاوية الخاصة به. ويحيط صناديق الرصاص من رغوة البوليسترين لاجرائها في الموقف، والتي تحيط بها 10.5 بوصة حاوية قطر شبكي التي تم تصميمها لirradiator. (ب) تخطيطي لالتدريع الرصاص. ويتألف التدريع الرئيسي للكتل سميكة 1 بوصة من الرصاص عتراوحت كما صندوقين. ويتكون كل مربع من أربعة قطع: القطع العلوية والسفلية و4.25 "س 3" س 1 "، في حين أن القطع الجانبية ~ 0.5" س 3 "س 1". عند تجميعها، الأبعاد الخارجية للكل مربع هي 4.25 "س 3" س 3 "، وهناك 1" الفجوة بينهما. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: يوميا الطوعية تشغيل عجلة القطر. (أ) متوسط المسافة الإجمالية التي تديرها الفئران كل يوم (ن = 16 سيطرة، 20 المشع). تم المشع الفئران في أيام 14 و 15 و 16. في أيام 25 و 26، وقد تم جمع أية بيانات بسبب الاختبارات السلوكية الأخرى. تظهر أشرطة الخطأ خطأ المعياري للمتوسط. * ف <0.05. (ب) المدرج الإحصائي للتغيير في VWRA، الذي يعرف هنا باسم متوسط رأيام hree فورا قبل التشعيع (أيام 11-13) ناقص متوسط ​​الأيام الثلاثة فورا بعد الإشعاع (أيام 17-19). أرقام إيجابية تشير إلى وجود انخفاض في VWRA. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

وأيد هذا البحث من قبل شعبة جماعية بحوث، المعهد الوطني للأبحاث التمريض والمعاهد الوطنية للصحة.