Morris水迷宫实验:优化小鼠品系和测试环境

Summary

这份手稿描述了一种莫里斯水迷宫 （MWM） 方案，该方案是为常用的阿尔茨海默病小鼠模型量身定制的。MWM 广泛用于转基因小鼠模型。实施对小鼠模型的背景应变敏感的程序对于检测组差异至关重要。

Abstract

Morris 水迷宫 （MWM） 是一种常用的任务，用于评估转基因小鼠疾病模型中的海马依赖性空间学习和记忆，包括阿尔茨海默病等神经认知障碍。然而，所用小鼠模型的背景菌株会对观察到的行为表型产生重大影响，一些菌株相对于其他菌株表现出更好的学习能力。为了确保可以检测到转基因阴性和转基因阳性小鼠之间的差异，鉴定对背景菌株敏感的训练程序是必不可少的。未能根据小鼠模型的背景应变定制 MWM 方案可能会导致训练不足或过度，从而掩盖探针试验中的组别差异。这里描述了为 F1 FVB/N x 129S6 背景量身定制的 MWM 协议。这是一种经常使用的背景菌株，用于研究突变 P301L tau （rTg（TauP301L）4510 小鼠） 对与阿尔茨海默病相关的记忆缺陷的年龄依赖性影响。此外，还介绍了一种重新优化的策略，该策略由所使用的特定测试环境决定。

Introduction

转基因小鼠模型已经有助于评估阿尔茨海默氏病（AD）的病理生理学，以及治疗性干预的潜在。认知任务，如在Morris水迷宫（MWM），通常使用与这些模型，以确定的记忆障碍的分子相关因素，并评估临床前药物的疗效。这是至关重要的，但是，认知任务的动态范围足够宽，以检测细微的治疗效果。与AD小鼠模型，认知缺陷通常是年龄依赖性，小鼠显示性能逐步下降（ 例如 ^，1）。利用一个敏感的认知任务的可允许检测细微的差别较早在动物的寿命，从而减少与衰老动物相关的成本。例如，减少的海马依赖性巴恩斯训练试验的数目从15到5迷宫增加了工作的难度，造成对d在3xTg模型赤字在较早的年龄比以前etection报道^2。早期发现的赤字不仅提供了大量的时间和成本节约，这也增加了可能性，潜在的认知缺陷的分子变化可以被识别。

影响的认知任务的灵敏度的一个因素是小鼠模型的遗传背景应变。例如，BALB / c小鼠相比其他菌株，如C57BL / 6 ³表现出优异的性能在学习和记忆任务。 F1的FVB /的N×129S6背景用于两个AD的最广泛的机型，和的Tg2576 RTG（TauP301L）4510款。该菌株表现出MWM相对于其他菌株，包括B6 / SJL小鼠⁴出众的学习能力。正因为如此出众的学习能力，经过大量的训练使用单一探头可以掩盖从过度训练造成的组间差异。此外，sensitivit探测试验y可以为年龄依赖性。之前....

Protocol

所有的实验程序按照机构动物护理和使用委员会（IACUC）的标准进行，并经西弗吉尼亚大学的IACUC。

1.前处理

1. 成立了池
   1. 丙预处理池，以便它被提升到一个舒适的高度。
   2. 放置2升的水（21℃）在预处理池到大约为1厘米的水平。
      注意:不要添加色素。
2. 步骤
   1. 从动物饲养到检测室带来的老鼠。
   2. 验证主体识别（主题号，尾纹身，耳夹， 等 ）。
   3. 标记的小鼠的尾巴用永久性标记来已经经过预先处理从那些仍然待测试的测试笼中区分小鼠。标志着在一个笼子里所有的小鼠用相同的颜色。
   4. 将鼠标为approxima转移烧杯tely 5秒。然后，轻轻倾鼠标移出烧杯到预处理池。
   5. 使用计时器，让鼠标留在池中，持续20秒。
   6. 经过20秒，轻轻地放在瓢（不钓鱼吧）在鼠标前端。简单地说让鼠标探索瓢，如果需要，鼓励鼠标轻轻滑动舀下鼠标，同时慢慢抬起来获得的独家新闻。小心不要吓唬老鼠的独家新闻。
   7. 当鼠标处于瓢，运回控股笼。
   8. 在笼子10天重复这些过程对每个小鼠每天一次。定期（ 例如每个动物后），拿起粪便勃利和床上用品使用的净池。
   9. 用清水冲洗定期（ 例如在完成小鼠的笼以下）转印烧杯中。
   10. 一旦这些步骤完成后，....

Results

我们已经使用了Morris水迷宫研究β-淀粉样蛋白（Tg2576小鼠）和突变型P301L的tau空间参考存储器上（RTG（TauP301L）4510只小鼠）（ 例如 ^{，1,5,7,8）。}的影响。图3是代表结果报告在我们的研究考察成人发病P301L头表达对学习和记忆⁸的效果，利用测试环境A.评估电机和视觉功能，小鼠跨可视化平台培训模块，其中每个训练块组成的比较3试验。光程的可视化平台培训的控制和TauP301L小鼠（ 图3A）之间没有差异，这表明转基因阳性和阴性小鼠表现出媲美游泳和两组可以看到视觉提示（标志）标志的平台。基于排除标准没有小鼠被确定为业绩无能。接下来，在性能隐蔽平台培训块进行比较，其中每个块由培训1天（4审判）。作为小鼠学到的平台的位置，该光程和时间才能找到平台下降。然而，路径长度是显著更长TauP301L小鼠相比在每个训练块（ 图3B）的控制，这表明空间学习在TauP301L小鼠受损。四探针试验，其中平台被删除，被穿插在整个隐藏平台训练和发生在一天的开始，隐藏平.......

Discussion

在MWM任务被广泛用于评估空间学习和记忆。然而，这个任务的鲁棒性可受许多因素的影响，并需要优化为背景应变和测试环境。如在图4中，相同的训练协议和应用在两个不同的检测室（相当于大小和布局）使用视觉提示产生显著不同的探针性能。由于检测室的许多特征可能有助于空间线索^4，据推测，这两个房间中的一些这使测试更困难未知的方式显著不同。在修改的额外迷宫线索，我们选择以有效地提高视觉线索的数量。另外，通过尽量减少使用的窗帘，任何可能存在的听觉或嗅觉提示可能已经改变。两个检测室的光照水平是等价的，但是在新的动物饲养的家笼光照水平较低，导致在一个较高的光照水平差的时候从家里笼去考场。它已被提出，BALB / c小鼠是能够执行MWM任务提供的光功率足够低^14。然而，试图以提高通过降低检测室内光线水平的性能是不成功的（未发表意见）。迄今为止，它不知道什么因子（多个）有助于在新的测试环境中的性能的下降，但修改后的预处理，线索，以及训练协议导致在探针得分显著增加。

如果可能的话，建议以测试组的野生型或相同的背景菌株的对照小鼠和年龄为.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
观众跟踪软件	Biobserve		这个特定的软件不是必需的 - 还有其他跟踪系统可用
预处理池			尺寸大约1英尺宽 x 2英尺长 x 1.5英尺深 塑料
烧杯			1
勺
小网
秒表
无毒的白色蛋彩画漆			任何颜色的油漆都可以使用;然而，大多数跟踪软件程序都要求油漆与动物的颜色形成对比。
可见平台			颜色应与迷宫的颜色形成对比
窗帘杆
圆形
浴缸			通常为白色;直径约 4 英尺
隐藏的平台			涂有与水相同的颜色