A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
وضع التخفيضات في الاستهلاك الغذائي الفئران مساكن منفردة مع عجلة تشغيل بينما نظراً لمحدودية فرص الحصول على الغذاء وزيادة النشاط على عجلة قيد التشغيل. تسمى هذه الظاهرة التجريبية على أساس النشاط فقدان الشهية. ويوفر هذا النموذج أداة تجريبية لدراسة بيولوجيا الأعصاب والسلوكيات الأساسية لجوانب من فقدان الشهية العصبي.
القوارض تطوير فقدان الشهية على أساس النشاط (ABA) عندما يتعرض إلى جدول تغذية مقيدة ويسمح بالوصول الحر إلى عجلة قيد تشغيل. هذه الظروف تؤدي إلى تخفيض تهدد الحياة في وزن الجسم. ومع ذلك، تتكيف القوارض المعرضين لواحدة فقط من هذه الشروط في نهاية المطاف إعادة وزن الجسم العادي. على الرغم من أن زيادة تشغيل يقترن مع الحد في تناول الطعام الطوعية تظهر المفارقة تحت ظروف أبا، يتم ملاحظة السلوك أبا عبر العديد من أنواع الثدييات.
يوفر النموذج أبا نموذج حيوان لفقدان الشهية العصبي (AN)، اضطراب في الأكل مع التقلبات الشديدة للشهية والسلوك. مواضيع منفردة يسكنون مع حرية الوصول إلى عجلة قيد تشغيل. كل يوم، هذا الموضوع تقدم الطعام لفترة محدودة من الزمن. أثناء التجربة، موضوعا لوزن الجسم يقلل من نشاط عالية ومنخفضة السعرات الحرارية. مدة الدراسة تختلف استناداً إلى كم الغذاء هو تقدم يوميا، النوع من الأغذية المقدمة، سلالة الماوس، إذا كان يجري اختبار العقاقير، والعوامل البيئية.
عدم فعالية العلاجات الدوائية لمرضى وانخفاض نوعية الحياة والتكلفة العالية للعلاج ومعدل وفيات عالية تشير إلى الحاجة الماسة إلى إجراء المزيد من البحوث أن. نحن تقديم مخطط تفصيلي أساسية لأداء تجارب أبا مع الفئران، تقدم طريقة للتحقيق في السلوك مثل AN من أجل تطوير علاجات جديدة. هذا البروتوكول هو الأمثل للاستخدام في الفئران بالب/كج، ولكن يمكن التلاعب بها بسهولة لسلالات أخرى، توفر قدرا كبيرا من المرونة في التعامل مع المسائل المختلفة، لا سيما فيما يتصل بالعوامل الوراثية لرابطة المحامين الأمريكية.
منذ عام 1953، أفيد القوارض لإظهار من فرط مفارقة على تشغيل العجلات عندما يتم إعطاؤهم حق الوصول المجاني إلى العجلات حين تمر هيبوفاجيا الطوعية عند توافر الغذاء هو مقيد1. وفي المقابل، القوارض لا تسقط سريعاً في وزن الجسم عند تقديم الغذاء على جدول زمني دون تشغيل عجلات أو عندما يضم مع تشغيل عجلات وعرضت الغذاء libitum الإعلانية1،،من23. نموذج أبا نتائج موثوق بها في انخفاضات كبيرة في وزن الجسم، هيبوفاجيا، وانخفاض درجة حرارة الجسم، وفقدان السفاد، وتحفيز زيادة المحور HPA4. في نهاية المطاف، يؤدي أبا الموت، ما لم تتم إزالة هذا الموضوع من النموذج5. ويوفر نموذج أبا الباحثين مع نموذج حيوان من طائرة، اضطراب الأكل معقد الذي يتميز بالتقلبات الشديدة للشهية والسلوك، التي تؤثر على ما يقرب من 1 في 100 الإناث ونسبة مئوية أصغر من الذكور6. المرضى الذين يعانون من أن كثيرا ما يحمل فرط النشاط، تتألف من المبالغ القصوى لممارسة، و/أو التململ العام7،8. مع معدل وفيات حوالي 10%، أن لديه أعلى معدل وفيات بين جميع الاضطرابات النفسية9. المعالجة الحالية لأن يقتصر على العلاجات المعرفية، كما أن هناك لا العلاجات الدوائية المعتمدة لأولئك الذين يعانون من،من1011.
عادة اعتبرت أن اضطراب يؤثر في المقام الأول من الإناث. حسب تشخيص الذي 10 مرات أكثر احتمالاً في الإناث من الذكور، هي مواضيع الإناث تقليديا التركيز في12. ومع ذلك، ينبغي اتخاذ اعتبارا خاصا في استبعاد الذكور من الدراسات. وفي حين تشخيص يظل أقل في الذكور، عضلة dysmorphia (MD) هو شرط أن لديه العديد من أوجه التشابه إلى طائرة، في أن يتم تشويه صورة الجسد وغالباً ما يكون اضطرابه النظام الغذائي. وهناك تأييد لفكرة أنه يمكن تصنيف MD و AN في14،،من1315طريقة مماثلة. وهذا قد يوحي أن بعض الحالات من ماريلاند تمثل "إصدار الذكور" AN. وفي سياق نماذج حيوانية، اقترح بعض التقارير أن الذكور هم أكثر عرضه من الإناث لنموذج أبا. على سبيل المثال، دراسة أجريت مؤخرا أظهرت ارتفاع معدل وفيات وتناقص المدخول الغذائي مقارنة بالإناث في الفئران C57Bl/616. التوقع من قابلية لرابطة المحامين الأمريكية هو النشاط البدني عفوية (SPA). الفئران مع سبأ أعلى أو أقل على الأرجح لإنقاص وزنه في النموذج، وأبا مع ذكور الفئران تبين أثرا أقوى من الإناث17. على العكس من ذلك، لوحظت القوارض الإناث بممارسة أكثر من الذكور خلال مرحلة تقييد أبا18. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسات مع الفئران بالب/cJ تأثير معاكس للفئران C57Bl/6، حيث أن ارتفاع معدل وفيات الفئران الإناث وانخفض الاستهلاك الغذائي مقارنة بالذكور (الشكل 1)6. مع اختلاف النتائج بين الجنسين في نموذج أبا وزيادة الوعي للذكور مع اضطرابه تناول أنماط، ينبغي اختبار المواضيع الذكور والإناث على حد سواء.
وبصرف النظر عن الاختلافات بين الجنسين في نموذج أبا، العمر والسلالة يجب مراعاتها عند اختيار المواضيع. الفئران المراهقين قد أكثر دقة طراز AN، منذ أن يظهر عادة في سن المراهقة، كما لاحظت مع الجرذان والفئران19،20،،من2122. السلالات التي أكثر نشاطا من البعض الآخر على مستوى خط أساس لديها معدل أعلى من حساسية وخطورة أبا23. وقد زادت سلالات معروفة لديهم مستويات أعلى من القلق، مثل ديسيبل/2، عجلة تشغيل النشاط، مما يدل على أسرع معدل تسرب في نموذج أبا24. استناداً إلى تصميم تجريبي، يمكن تكييفها سلالة خيار لتحقيق أقصى المدة لرابطة المحامين الأمريكية.
والمفارقة أبا ليست فريدة من نوعها للفئران. ثدييات أخرى بما في ذلك الفئران، الهامستر واليرابيع، والخنازير، والسنجاب وخنازير غينيا قد أثبتت هذه الظاهرة6. المحافظة على هذه الظاهرة أبا عبر أنواع الثدييات تشير إلى أن أبا نموذج يمكن أن توفر أداة متعدية الجنسيات للتحقيق في الآليات الكامنة وراء السلوك مثل فقدان الشهية في البشر. الفئران بشكل خاص مناسبة تماما لدراسة الآليات الأساسية لرابطة المحامين الأمريكية. إيواء الفئران يمكن أن تكون كثيفة وجيل الوقت القصير نسبيا. الفئران جينوم الكامل متتابع، وتتوفر العديد من السلالات الفطرية، أووتبريد، وخاصة، مثل كونجينيكس،. تم إنشاء عدد كبير من خطوط محوره وراثيا، يجعلها مثالية لدراسات تقييم الوراثية تؤثر في اضطرابات مثل أشارت اعتماداً على المسألة في متناول اليد، والباحثين قد تلاعب التعبير دارات كهربائية و/أو الجينات العصبية المعقدة تقييم السلوك في النموذج أبا، ويحتمل أن تكون الإجابة على أسئلة حول تأثير الوراثية التي لا يمكن عند دراسة البشر.
عدد محدود من النماذج الحيوانية لأن القائمة حاليا. حمل نماذج الإجهاد الناجم عن الجدة هيبوفاجيا والسباحة الباردة، هيبوفاجيا في القوارض باستخدام الذيل معسر وتحفيز المخ. بالإجهاد، تقليل التغيرات في HPA-المحور الشهية الناتجة في الجسم انخفاض الوزن25. ومع ذلك، تحفزها HPA-المحور أيضا حقاً أبا، الذي يتضمن أيضا ميزات إضافية من طراز مثل فرط النشاط. نموذج آخر للنظر في إجراء الدراسة هو نموذج التقييد الغذائي المزمن. عن طريق الحد من الأغذية لمجموعة من 40 إلى 60 في المائة من ad متواصلة، واحد يمكن أن تحاكي الاستجابة الفسيولوجية لسوء التغذية26. على الرغم من أن هذه الطريقة فعالة لدراسة آثار تغذية غير كافية، لا تتكاثر مسألة أساسية لأن، وتقييد التبرعات الغذائية. في النموذج، وأبا الحيوانات محرومون من الوصول إلى الغذاء لجزء من اليوم، ولكن أيضا طوعا خفض كمية الغذاء إذا عجلة موجودة أيضا. كما استخدمت نماذج الوراثية لدراسة مسببات "الباحثين أشارت" وجدت العوامل الكيميائية العصبية والوراثية المتورطين في طائرة، مثل الجينات بدنف والعصبية الدوبامين والسيروتونين27. استخدام النماذج الوراثية أمر حاسم لفهم الآليات العصبية وراء AN. بيد أن دراسات الجينوم رابطة واسعة لأن لم تثمر يضرب كبيرة وقد تم تحديد لا المتغيرات نادرة في أن. الدراسات المستقبلية ينبغي الجمع بين نهج وراثية مع طراز أبا زيادة فهم ذات الصلة أن تعمل.
تطوير نماذج حيوانية للاضطرابات النفسية كامل من المستحيل تقريبا نظراً لتعقيد وعدم تجانس الاضطرابات البشرية. ومع ذلك، بالنمذجة مكونات محددة وواضحة المعالم لاضطرابات نفسية، يمكن الحصول رؤى فريدة من نوعها في بيولوجيا الأعصاب أو الفيزيولوجيا المرضية الكامنة. ثم يمكن استخدام هذه الأفكار البيولوجية التعرف على علاجات جديدة. نموذج أبا القوارض وبالتالي يوفر أداة الإكلينيكية لدراسة الآليات الكامنة وراء السلوك مثل AN التي لا يمكن دراستها أخلاقيا في البشر، مثل آثار التلاعب الوراثي، الاضطرابات العصبية الدوائر، آثار بعض العوامل البيئية.
عليها جميع الأساليب الموصوفة هنا "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو.
1-الفئران
2-الإسكان
3-تشغيل عجلات
4-زجاجات المياه
5-الغذاء
6-مرحلة التأقلم مرحلة ما قبل التجريبية
7-مرحلة الأساس تجريبية-اليوم 1
8-مرحلة الأساس التجريبية-2-7 أيام
9-مرحلة تقييد تجريبية-اليوم 1
10-التجريبية تقييد المرحلة-2 إلى 14 يوما
11-إنهاء الدراسة
يتم تقليل عامل نيوروتروفيك المستمدة من المخ (BDNF)، بروتين الذي يساهم في تنظيم التغذية فضلا عن الحفاظ على الوزن، في مصل مرضى35. تقييم هذه التجربة آثار تغذية المجدولة أو تشغيل عجلة الوصول، أو كليهما على التعبير بدنف داخل الحصين (HPC)، ومنطقة تيجمينتال البطني (صادر)، نواة accumbens (NAc)، واللحاء prefrontal الآنسي (mPFC). أيضا تم تقييم التعبير عن جزيء التصاق الخلايا العصبية 1 (NCAM1) لاستكشاف الخصوصية آثار على بدنف داخل المسار ميسوكورتيكوليمبيك.
تم إيواء الفئران على حدة داخل دائرة ضوء الظلام 12:12 في غرفة التحكم في مناخ في مرفق لرعاية حيوانية. أقفاص مزودة بعجلات تشغيل اللاسلكية التي تنقل البيانات كل 30 ثانية إلى جهاز كمبيوتر محمول. قدم تشو القياسية في جرة حوالي 2 "في قطر مع الجدران حوالي 1.5" عالية خلال فترات الأساس والتقييد.
تم تعيين أربع مجموعات تجريبية الزائفة عشوائياً: libitum الإعلانية (Lib الإعلانات) المجدولة التغذية (STV)، والعجلة الحرة قيد التشغيل والوصول إلى الغذاء (تشغيل) أو عجلة الحرة جارية مع التقييد الغذائي (ABA) (الشكل 3). تعيين مجموعة تحددها وزن الجسم الأولية لتشكيل أربع مجموعات يعادل الوزن. كانت الفئران منفردة إيواء وتغذية libitum الإعلانية مع الوصول المستمر لعجلة قيد تشغيل لمدة يومين أثناء فترة التأقلم، و 7 أيام أثناء فترة خط الأساس.
خلال فترة وصول الغذاء المقرر لمدة تصل إلى 12 يوما، مجموعات القابل وأبا كان الوصول إلى الغذاء لالا 6 ساعات يوميا (09:00-15:00) وتم رصدها وإزالتها إذا التقوا وزنهم قطره محسوب من 25% وزن الجسم انطلاق. أدخلت تعديلات يومية الحد من وصول الغذاء للمجموعة القابل، لضمان أن المجموعة القابل بمعدل التسرب من المدارس مماثلة كمجموعة أبا، تفقد أعضاؤها عادة من وزن الجسم أكثر سرعة. كان يربطها كل تشغيل الماوس ماوس أبا لإزالة من الدراسة، وكان يربطها كل الماوس Lib الإعلانات إلى ماوس القابل. يوكينج التأكد من أن جميع الفئران تم إزالته من الدراسة في نقاط زمنية مماثلة. هذا التصميم يسمح بمقارنة للتعبير الجيني بين مجموعات من الفئران التي تعرضت لمختلف الظروف التجريبية لنفس المدة. عدد الأيام إلى إزالة فسر كمقياس للبقاء على قيد الحياة. الاحتمال الآخر هو أن تدرج مجموعة تشغيل إضافية التي لا تقتصر على أكل القليل كمجموعة رابطة المحامين الأمريكية، ولكن يتم توفيرها مع وجود فائض غذاء خلال فترة ح 6. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام 5 مجموعات تجريبية، بما في ذلك كل أشكال تشغيل المجموعة. ويتوقف اختيار المجموعات بناء على أهداف الدراسة.
بعد إزالة من نموذج أبا، تم قطع رأسه الفئران لاستخراج الدماغ السريع. تمت إزالة الأنسجة من مبفك والحوسبة عالية الأداء، وبريدا، وصادر عن استخدام مصفوفة الدماغ والأنسجة لكمه وفورا تجميد الثلج الجاف باستخدام الأداة الإضافية. وأبقى العينات في ثلاجة-80 درجة مئوية قبل استخراج الحمض النووي الريبي.
تم إجراء التحليل الإحصائي للبيانات باستخدام اختبارات تحليل التباين (ANOVA). الحصول على بيانات خط الأساس، يتم تطبيق ANOVA لكل متغير تابع (وزن الجسم، وتناول الطعام، وعجلة التشغيل). وأجريت تحليلات التباين وظيفة المخصصة أو التفاعلات. بونفيروني تعديلات عند تطبيق تحليلات التباين بعد المخصصة .
لتحليل البيانات من التقييد، النماذج الخطية العامة (PROC جليميكس؛ محركات أقراص SAS v9.2؛ رمز المتاحة من المؤلف المقابلة عند الطلب) وتستخدم لتقييم كل متغير. وتستخدم تحليلات وظيفة المخصصة لحل التفاعلات باستخدام أسلوب معدل اكتشاف كاذبة. تم إجراء تحليل البقاء على قيد الحياة باستخدام اختبار كابلان-ماير لوجرانك (رف-كوكس) واختبارات وظيفة المخصص بيتو-بيتو-الرتبي. تم تعيين أهمية ص < 0.05.
عجلة التشغيل لا يؤثر وزن الجسم خلال خط الأساس، بينما زاد استهلاك الغذاء عند تشغيل عجلات كانت متاحة في الأساس أيام 2-7. قبل تغذية المجدولة، لم يكن النشاط على العجلات تشغيل مختلفة بين مجموعات تشغيل وأبا.
حيث كانوا مسيحيين الفئران Lib الإعلانات وتشغيل للفئران القابل وأبا، على التوالي، لم يكن هناك فرق في البقاء على قيد الحياة بين المجموعات التجريبية خلال المجدولة التغذية(الشكل 4). دون يوكينج، ينخفض بقاء الفئران أبا هائلا مقارنة ب مجموعات تشغيل والقابل35. ومع ذلك، تم تخفيض وزن الجسم في أيام 1-5 في كلتا المجموعتين يتعرضون لتغذية المجدولة (مجموعات القابل وأبا) (الشكل 4ب). ومن المقرر تناول الطعام أيضا انخفاض التغذية في الأيام 1-5 في كلتا المجموعتين (الشكل 4ج)، ولكن لم يؤثر على عجلة تشغيل النشاط (الشكل 4د). في هذه الدراسة، كان فرط النشاط فريق أبا مختصر (الأيام 1-3) ومقارنة المساحات إلى فريق التشغيل، ربما بسبب سرعة تدهور صحة الفئران في الشرط أبا.
زيادة كبيرة عجلة تشغيل بدنف التعبير داخل صادر (الشكل 5) بينما القيود الغذائية زيادة التعبير مرناً NCAM1 في صادر (الشكل 5ب)، ولكنه لم يغير التعبير مرناً بدنف. كانت هناك لا الآثار الرئيسية للوصول إلى العجلة أو الغذاء، أو التفاعلات في بدنف أو NCAM1 التعبير مرناً في ائتلاف البرنامج الجديد (الشكل 6). في مبفك، تغذية المجدولة انخفض التعبير مرناً بدنف، ولكن لا يؤثر على التعبير مرناً NCAM1 (الشكل 7). عجلة الوصول لم يغير التعبير الجيني، وعثر على لا تفاعلات لتقييد الغذاء والوصول إلى العجلة. وبالمثل، هناك في الحوسبة عالية الأداء، لا تفاعلات عجلة وتقييد الوصول إلى الغذاء في بدنف أو التعبير مرناً NCAM1، على الرغم من القيود الغذائية زيادة التعبير مرناً NCAM1 (الشكل 8).
الشكل 1 : الجنس الاختلافات في النموذج أبا. () بقاء التراكمي بين ذكر وأنثى الفئران على مر الزمن. (ب) وزن الجسم بين ذكر وأنثى الفئران على تناول الطعام يوما (ج) تقييد بين الفئران الذكور والإناث على مدى الأيام التقييد. (د) عجلة التشغيل بين الفئران الذكور والإناث على مدى الأيام التقييد. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي6. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 : آثار تغذية مرات في مدة أبا. يعرض هذا الشكل ستبقى كم عدد أيام الفئران في تقييد اعتماداً على كم من الوقت يتوفر الغذاء. ويرد هذا للفئران مع أو بدون تشغيل عجلات. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي35. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3 : أبا تصميم نموذج تجريبي- هذه الصورة تظهر المجموعة لتجارب أبا. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4 : آثار نموذج أبا. () البقاء على قيد الحياة، (ب) وزن الجسم يوميا، (ج) الأغذية المستهلكة، والعجلة (د) قيد التشغيل أثناء تقييد الغذاء. أرقام الخط المائل تصور عدد من الفئران المتبقية في نموذج أبا. يتم التعبير عن النتائج كما يعني ± sem. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 5 : آثار أبا على التعبير الجيني في صادر. () بدنف، (ب) NCAM1 التعبير صادر من الفئران المعرضة للظروف أبا. Insets الإشارة إلى تعبير بدنف و NCAM1 يعني أثناء تقييد للتدبير المستقل يصور. النتائج كما هو موضح log2(RQ) ± SEM ف < 0.05. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 6 : آثار أبا على التعبير الجيني في Accumbens نوسيلوس- () بدنف، (ب) التعبير NCAM1 في ائتلاف البرنامج الجديد من الفئران المعرضة للظروف أبا. النتائج كما هو موضح log2(RQ) ± SEM ف < 0.05. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 7 : آثار أبا على "التعبير الجيني" في مبفك. () بدنف، (ب) التعبير NCAM1 في مبفك الفئران المعرضة للظروف أبا. اقحم يشير إلى التعبير بدنف يعني أثناء تقييد للتدبير المستقل يصور. النتائج كما هو موضح يعني log2(RQ) ± SEM ف < 0.05. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8 : آثار أبا على التعبير الجيني في الحوسبة عالية الأداء. () بدنف، (ب) التعبير NCAM1 في الحوسبة عالية الأداء الفئران المعرضة للظروف أبا. Insets تبين يعني التعبير بدنف و NCAM1 أثناء تقييد للتدبير المستقل يصور. النتائج كما هو موضح يعني log2(RQ) ± SEM ف < 0.05. وقد تم تعديل هذا الرقم من المنشور الأصلي36. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
وضع التخفيضات في الاستهلاك الغذائي الفئران مساكن منفردة مع عجلة تشغيل بينما نظراً لمحدودية فرص الحصول على الغذاء وزيادة النشاط على عجلة قيد التشغيل. تسمى هذه الظاهرة التجريبية على أساس النشاط فقدان الشهية. ويوفر هذا النموذج أداة تجريبية لدراسة بيولوجيا الأعصاب والسلوكيات الأساسية لجوانب من فقدان الشهية العصبي.
تم تمويل هذا العمل على "جائزة المحقق المستقل في نارساد" و "عمرو ارتفاع نجمة الاكتئاب البحوث جائزة" في الذاكرة لارجاي جورج إلى SCD.
| عجلات الجري اللاسلكية منخفضة المستوى ، المحاور ، البرامج | Med Associates | ENV-047 | |
| Standard Teklad Rodent Chow | Envigo | 8604 | |
| أسابيع من الفئران | القديمة مختبرات جاكسون | Balb / cJ | سلالة مستخدمة في دراستنا - يمكن استخدام سلالات أخرى لتقييم مقياس ABA |
| Scout Pro 200 جرام | Ohaus | SPE202 | يستخدم لوزن الفئران |
| Scout Pro Scale 400 g | Ohaus | SPE402 | تستخدم لوزن الطعام |
