游泳诱导麻痹（SWIP）实验：一种定量分析秀丽隐杆线虫（C. elegans）多巴胺介导运动能力的方法

摘要

来源：Kudumala, S.，等。利用游泳诱导麻痹评估 Caenorhabditis elegans中的多巴胺信号传导。 J. Vis. Exp. （2019年）。

本文介绍了一种用于测量 C. elegans 在剧烈运动（如游泳）过程中出现的SWIP行为表型的实验方法。  示例实验方案涵盖了手动分析和自动化分析两种方法。

方案

以下方案节选自 Kudumala et al, 利用游泳诱导麻痹评估 Caenorhabditis elegans中的多巴胺信号传导， J. Vis. Exp. (2019)。

SWIP

注意： 我们描述了在经安非他明（AMPH）处理的野生型线虫中，手动评估SWIP的方法。我们还简要讨论了使用自动化线虫追踪系统及追踪软件对线虫运动进行追踪和进一步动力学分析的方法，该系统和软件此前由Hardaway 等报道过。

1. 检测SWIP的手动方法
   1. 取40 µL浓度为200 mOsm/L的蔗糖溶液，可选择性加入或不加入0.5 mM AMPH，置于玻璃点样板中。在体视显微镜下，用睫毛或铂金丝挑取8–10条晚期L4阶段的线虫，将挑虫工具浸入含有溶液的孔中，直至线虫脱离工具并游入溶液。记录投入孔中的线虫数量，启动计时器，观察并记录每分钟表现出SWIP的线虫数量。
   2. 将原始数据导入电子表格，通过将每分钟麻痹的线虫数除以整个实验中测试的线虫总数，再乘以100，计算出麻痹线虫的百分比。将百分比数值导入任意作图和统计分析软件，使用XY图格式绘制曲线，以Y轴表示百分比，X轴表示时间。
   3. 采用双因素方差分析（two-way ANOVA），随后进行事后检验（例如Bonferroni事后检验），以评估对照组、AMPH处理组以及处理时间之间的统计学显著性差异。
2. SWIP的自动化分析
   1. 每次对单条线虫进行自动化分析。有关摄像头设置、线虫追踪软件及运行追踪分析脚本的详细操作步骤，参见Hardaway et al 的文献描述。
   2. 简要步骤如下：如第1.1.2节手动方法所述，使用睫毛挑取单条晚期L4阶段的雌雄同体线虫，放入玻璃点样板中。依次对单条线虫录制游泳视频，并利用线虫追踪软件计算其身体弯曲频率。
   3. 按照追踪软件附带的脚本操作，获取线虫摆动频率，并基于摆动数据生成热图。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
安非他明	Sigma	51-63-8
Depression glass spot plate	Corning	Corning, Inc. 722085
眼睫毛
绘图与统计分析软件	Prism		Graphpad 5
渗透压仪	Advanced Instruments, Inc	Model 3320
电子表格软件	MS office		Microsoft Excel
体视显微镜	Zeiss	Model tlb3. 1 stemi2000
蔗糖	Sigma-Aldrich	RB=S5016
超级胶水	Loctite	1647358 .14 oz.
SwimR 软件	10.18129/B9.bioc.SwimR
Tracker 2	Worm Tracker 2.0	www.mrc-lmb.cam.ac.uk/wormtracker/
视频录制软件	Virtualdub	http://www.virtualdub.org/