سجل النمط الظاهري بسيط مركب نظام لتقييم نماذج الماوس من رنح مخيخي
May 21st, 2010
وصفنا بروتوكول لالكمي السريع والحساسة من شدة المرض في نماذج من الماوس رنح مخيخي. وتشمل التدابير أطرافهم هند الشبك ، الحافة اختبار ، والمشية والحدب. يميز هذا البروتوكول على نحو فعال بين الأفراد المتضررة وغير المتضررة ، ويكشف تطور الأفراد المتضررين على مر الزمن.
لقد طورنا نظاما مركبا لتسجيل النمط الظاهري لتقييم شدة المرض وتطوره. في نماذج الفئران من الرنح المخيخي ، نجري أربعة اختبارات مختلفة ، اختبار الحافة ، والطرف الخلفي ، والقفل ، والمشي ، والحداب ، باستخدام مقياس من صفر إلى ثلاثة لكل اختبار للحصول على درجة مجمعة من صفر إلى 12. بالنسبة لجميع المقاييس الأربعة ، تم إجراء اختبار الحافة لقياس التنسيق مباشرة.
يعد إحكام الطرف الخلفي علامة على تطور المرض في عدد من نماذج الفئران للتنكس العصبي. المشية هي مقياس للتنسيق ووظيفة العضلات. الحداب هو انحناء العمود الفقري في منطقة عنق الرحم الصدري ، وهو شائع في نماذج الفئران للجهاز الحركي والتنكس العصبي المخيخي الشوكي الذي يقوم بإجراء كل اختبار ويسجل النتيجة.
يتم حساب متوسط مجموع الدرجات الأربع أو متوسط درجة النمط الظاهري المركب لكل مجموعة فأر ورسمها. عند تطبيق هذا البروتوكول على نماذج الماوس المختلفة ، من المهم أولا تحليل درجات الاختبارات الفردية لتحديد المجموعة المثالية من المقاييس الأربعة الموصوفة. تم تصميم هذا البروتوكول المحدد للتمييز بين الأفراد المصابين وغير المصابين ، مع تحديد تطور النمط الظاهري للمرض في نماذج الفئران من الرنح المخيخي الشوكي.
اكتب سبعة. مرحبا ، أنا ستيفاني فور من مختبر الدكتورة جوين جاردن في قسم طب الأعصاب بجامعة واشنطن. سنعرض لك اليوم طريقة بسيطة وحساسة لتقييم شدة المرض في نماذج الفئران من الرنح المخيخي.
نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لتحديد الاختلافات المظهرية في نماذج الفئران من الرنح المخيخي الشوكي من النوع السابع أو SCA السابع ، ولمتابعة تطور النمط الظاهري السابع ل SCA بمرور الوقت. لذلك دعونا نبدأ. اختبار الحافة هو مقياس مباشر للتنسيق ، والذي يضعف في المخيخ والرنح والعديد من الاضطرابات التنكسية العصبية الأخرى.
يقيس هذا أكثر قابلية للمقارنة بشكل مباشر مع العلامات البشرية للرنح المخيخي لمنع التحيز. يجب ألا يكون لدى المجرب الذي يقوم بالتقييمات معرفة بالنمط الجيني للحيوان. أثناء التقييمات ، يتم تسجيل المقاييس الفردية على مقياس من صفر إلى ثلاثة ، حيث يمثل الصفر غياب النمط الظاهري ، ويمثل ثلاثة أشد مظاهر له.
ابدأ برفع الماوس من القفص ووضعه على حافة القفص. راقب الفأر وهو يمشي على طول حافة القفص ويخفض نفسه في قفصه. سوف يمشي الفأر من النوع البري على طول الحافة دون أن يفقد توازنه وسيخفض نفسه مرة أخرى إلى القفص برشاقة باستخدام كفوفه.
يتم تعيين درجة صفرية لهذا السلوك. إذا فقد الماوس قدمه أثناء المشي على طول الحافة ، ولكنه بدا منسقا ، فإنه يحصل على درجة واحدة. إذا لم تستخدم الساقين الخلفيتين بشكل فعال أو لا يمكنها خفض نفسها برشاقة في القفص.
يتلقى درجة اثنين إذا سقط من الحافة أو تقريبا أثناء المشي أو محاولة خفض نفسه أو اهتز ورفض التحرك على الإطلاق. على الرغم من التشجيع ، فإنه يحصل على درجة ثلاثة. قم بإجراء اختبار الحافة ثلاث مرات لضمان قياس دقيق وتسجيل درجة اختبار الحافة.
الآن دعونا نرى كيفية تسجيل إمساك الأطراف الخلفية. يعد إحكام الطرف الخلفي علامة على تطور المرض في عدد من نماذج الفئران للتنكس العصبي ، بما في ذلك بعض الرنح المخيخي. لبدء التقييم ، أمسك الذيل بالقرب من قاعدته وارفع أكثر الأشياء المحيطة وضوحا.
راقب وضع الطرف الخلفي لمدة 10 ثوان تقريبا. إذا كانت الأطراف الخلفية تنبعث باستمرار للخارج بعيدا عن البطن ، تعيين درجة صفر. إذا تم سحب أحد الأطراف الخلفية نحو البطن لأكثر من 50٪ من الوقت المعلق ، فإنه يحصل على درجة واحدة.
إذا تم سحب كلا الطرفين الخلفيين جزئيا نحو البطن لأكثر من 50٪ من الوقت المعلق ، فإنه يحصل على درجتين. إذا تم سحب الأطراف الخلفية بالكامل ولمس البطن لأكثر من 50٪ من الوقت المعلق ، فإنها تحصل على درجة ثلاثة. قم بإجراء الاختبار ثلاث مرات وسجل درجة إمساك الطرف الخلفي.
الآن دعونا نرى كيفية تقييم المشية. اختبار المشي هو مقياس للتنسيق ووظيفة العضلات. لبدء الاختبار ، أخرج الفأر من قفصه وضعه على سطح مستو مع رأسه ، ورأسه متجها بعيدا عن المحقق.
راقب الماوس من الخلف وهو يمشي. إذا كان الفأر يتحرك بشكل طبيعي مع دعم وزن جسمه على جميع أطرافه مع عدم لمس بطنه للأرض ، ومع مشاركة كلا الطرفين الخلفيين بالتساوي ، فإنه يحصل على درجة صفر. إذا أظهر رعشة أو بدا أنه يعرج أثناء المشي ، أو كانت قدميه مدببة قليلا بعيدا عن جسمه ، فإنه يتلقى درجة واحدة.
إذا أظهر رعشة شديدة أو عرج شديد أو حوض منخفض أو تشير القدمين إلى الابتعاد عن الجسم أثناء الحركة ، تعيينه. اثنان. إذا واجه الفأر صعوبة في التحرك للأمام وسحب بطنه على الأرض ، فإنه يتلقى ثلاثة. راقب الماوس GA ثلاث مرات وسجل درجة التزلج.
الآن دعونا نرى. اختبار الحداب الحداب هو انحناء ظهري مميز للعمود الفقري. هذا مظهر شائع من مظاهر المرض التنكسي العصبي الذي يشمل الأجهزة الحركية ، بما في ذلك الرنح المخيخي الشوكي في نماذج الفئران.
وهو ناتج عن فقدان قوة العضلات في عضلات العمود الفقري الثانوية للتنكس العصبي. للبدء ، أخرج الماوس من قفصه وضعه على سطح مستو. راقبها وهي تمشي.
إذا كان الفأر قادرا على تقويم عموده الفقري بسهولة أثناء المشي ولم يكن لديه حداب مستمر ، فإنه يحصل على درجة صفر. إذا أظهر الفأر حداب خفيف ولكنه قادر على تقويم عموده الفقري ، فإنه يحصل على درجة واحدة. إذا كان غير قادر على تقويم, تماما ويحافظ على الحداب المستمر, ولكن خفيف, فإنه يحصل على درجة اثنين.
إذا حافظ الفأر على حداب واضح أثناء المشي أو أثناء جلوسه ، تعيين درجة ثلاثة. راقب درجة حداب الفأر ثلاث مرات. ضع الفأر مرة أخرى في قفصه وسجل درجة الحداب.
فيما يلي رسم بياني تمثيلي لتقييم النمط الظاهري المركب لمخلوق العمود الفقري المعدل وراثيا ، ونموذج الرنح المخيخي من النوع السابع المعروف باسم Flock SCA 7 92 Q.تم جمع درجات المقاييس الأربعة لكل فأر ، وتم حساب متوسط الدرجة المركبة لكلا النمطين الجينيين من كل عمر. هنا تظهر الفئران المتدفقة ، SCA 7 92 Q نمطا ظاهريا تقدميا ل SCA سبعة يختلف اختلافا كبيرا عن رفقاء القمامة غير المعدلة وراثيا. الأهم من ذلك ، أن درجة النمط الظاهري المتزايدة بمرور الوقت تتوافق مع الطبيعة التقدمية للمرض البشري.
لقد أوضحنا لك للتو كيفية استخدام نظام تسجيل النمط الظاهري المركب لتقييم شدة المرض وتطوره في نماذج الفئران من الرنح المخيخي. عند القيام بهذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن السمنة هي عامل مربك في جميع الاختبارات الأربعة الموصوفة. يمكن تحليل نتائج الاختبارات الفردية بشكل منفصل لتحديد تركيبتها المثالية أولا في نظام تسجيل النمط الظاهري المركب ، الأنسب لطراز الماوس الخاص بك.
هذا كل شيء. شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً لقياس شدة المرض في نماذج الفئران المصابة بالرنح المخيخي. يشمل التقييم اختبارات لقفل الأطراف الخلفية، وأداء الحواف، والمشية، وجنف العمود الفقري، مما يميز بشكل فعال بين الأفراد المصابين وغير المصابين وتتبع تطور المرض.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- التقييم السلوكي
- نماذج الفئران للأمراض
الخلفية
- يتميز الرنح المخيخي بمشاكل في التنسيق والتوازن.
- تستخدم نماذج الفئران عادة لدراسة الأمراض التنكسية العصبية.
- تساعد أنظمة تسجيل النمط الظاهري في تقييم شدة المرض.
- توفر الاختبارات المتعددة تقييمًا شاملاً للوظائف الحركية.
غرض الدراسة
- تطوير نظام تسجيل موثوق لتقييم شدة المرض.
- تتبع تطور الأعراض في نماذج الفئران.
- التمييز بين الأفراد المصابين وغير المصابين.
الطرق المستخدمة
- نظام تسجيل النمط الظاهري المركّب بمقياس من 0 إلى 3 لكل اختبار.
- أربعة اختبارات: اختبار الحافة، قفل الأطراف الخلفية، تقييم المشية، وقياس الجنف.
- يساهم كل اختبار في درجة مجمعة تتراوح من 0 إلى 12.
- قياس مباشر للتنسيق ووظيفة العضلات من خلال هذه الاختبارات.
النتائج الرئيسية
- يقوم اختبار الحافة بقياس التنسيق بشكل فعال.
- يشير قفل الأطراف الخلفية إلى تطور المرض.
- يعكس تحليل المشية التنسيق ووظيفة العضلات.
- يلاحظ الجنف في نماذج تنكس النظام الحركي.
الاستنتاجات
- يوفر البروتوكول مقياسًا حساسًا لشدة المرض.
- يسمح بتتبع تطور المرض بمرور الوقت.
- يمكن أن يعزز نظام التسجيل هذا فهم الرنح المخيخي في البحث.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
This protocol provides a quantitative, reproducible framework for evaluating neurodegenerative phenotypes in preclinical models, supporting target validation and mechanistic de-risking in cerebellar ataxia research. By enabling discrimination between affected and non-affected individuals and tracking temporal progression, it enhances predictive confidence in early discovery workflows. The composite scoring approach improves statistical power and translational continuity for portfolio triage and lead identification efforts.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through quantifiable motor phenotype assessment.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing objective, blinded scoring of disease severity.
- Scientific Value: Facilitates pathway clarification by correlating composite scores with genetic or pharmacological interventions.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Delivers standardized, quantitative readouts (0-12 scale) for compound screening in ataxia models.
- Operational Value: Ensures assay reproducibility through triplicate testing and blinded evaluation per measure.
- Scientific Value: Enables reliable compound evaluation by discriminating phenotypic rescue from baseline variability.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by modeling progressive cerebellar ataxia phenotypes.
- Operational Value: Supports translational biomarker alignment through longitudinal tracking of composite score changes.
- Scientific Value: Informs risk-adjusted advancement decisions by quantifying phenotype severity and progression rate.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into early discovery workflows to support hypothesis testing and biological de-risking before lead identification stages.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by quantifying coordination, clasping, gait, and spinal curvature phenotypes.
- Screening: Provides assay-ready, standardized outputs with defined scoring thresholds for compound effect detection.
- Analytics: Generates composite and individual test scores enabling statistical comparison across treatment groups.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through progressive phenotype modeling in SCA7 mice.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable phenotyping platform applicable across multiple cerebellar ataxia models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing phenotypic ambiguity in neurodegeneration models.
- Operational Value: Enhances standardization and reproducibility via blinded, triplicate scoring.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling objective severity stratification.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization through quantifiable disease progression metrics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and mouse handling for accurate phenotype scoring.
- Dependent on standardized testing environment and consistent observer training to minimize variability.
- Necessitates cross-team standardization of scoring criteria for multi-site reproducibility.
- Involves adaptation considerations when applying the composite score weighting to different ataxia models.
- Includes practical limitation of obesity as a confounding factor requiring phenotypic normalization.
