评估 Mdx 小鼠模型中的功能表现

这些实验步骤的总体目标是通过多种无损功能测试来评估肌肉功能。可通过握力测试评估四肢的力量，通过双肢悬挂和四肢悬挂测试评估平衡协调能力及肌肉状态。转棒实验也用于评估平衡能力、协调能力及肌肉状态。

强制跑步机跑动可用于加速疾病进展，或在功能测试前使小鼠疲劳。这些功能测试可可靠地评估遗传因素以及潜在治疗化合物对肌肉功能的影响。首个展示的测试为四肢抓握力测试。

确保力传感器设置为峰值张力模式以进行拉力测试，并以克为单位；每次记录开始前重置仪表。让每只小鼠连续拉动三次。抓住小鼠尾巴，将其水平移向网格。

检查小鼠是否用四肢紧紧抓住网格，然后拉动以使其松开。网格所承受的最大拉力将显示在传感器的显示屏上，可手动或自动记录该数值。若小鼠仅使用前肢或后肢抓握、在拉动过程中转身，或明显未对拉力产生抵抗，则该次试验应予以剔除。

小鼠拉动三次后，将其放回笼中，至少休息一分钟。然后让小鼠进行四轮拉动操作，每轮之后给予短暂休息。通过这种方式，小鼠总共拉动15次。

双前肢悬挂试验的装置是一个两毫米厚的金属衣架，用胶带牢固地固定在架子上。将衣架保持在垫料层上方37厘米处，用手抓住小鼠的尾巴，将其靠近金属丝。

让小鼠仅用四肢抓住金属丝，并将其后肢下放，使小鼠仅靠四肢悬挂在金属丝上。一旦释放小鼠，立即启动计时器。释放后，强壮的小鼠会尝试用四肢及尾巴抓住金属丝，此行为是允许的。

当小鼠出现如在金属丝上失去平衡或故意跳离金属丝等异常行为时，应立即将小鼠重新放回金属丝上，且不暂停计时器。当小鼠能够悬挂达600秒时，将其从金属丝上取下并放回笼中。当小鼠从金属丝上掉落时，停止计时器并直接记录其悬挂时间。

对这些小鼠最多再进行两次重复测试。在进行四肢悬挂测试时，将大鼠笼的笼盖置于距柔软垫料25厘米高处，以防止小鼠跌落时受伤，同时避免小鼠故意从网格上跳下。接着，将小鼠放置在网格上，使其用四个爪子抓紧网格。

然后将网格倒置，使小鼠呈悬吊状态，并立即开始计时。若小鼠能够悬吊达600秒，则直接将其放回笼中。对于在600秒前从网格上掉落的小鼠，需针对转棒实验最多重新测试两次。

测试时，将初始速度设为5 RPM。然后在转筒缓慢旋转时，将最多五只小鼠放置于转筒上。待所有小鼠就位后，在15秒内将转筒速度从5 RPM逐步增加至45 RPM。

然后以 45 RPM 的转速继续运行直至实验结束。在整个测试过程中持续监测运行状态。软件会连续记录运行时间，并在小鼠从转管上掉落时自动停止。

这将启动位于管子下方的时间条。当小鼠在奔跑过程中转身时，重新调整其位置，但不要停止旋转管。对于能够持续奔跑500秒的小鼠，结束其测试阶段，并将其放回笼中。

给予较早掉落的小鼠。最多允许再进行两次尝试，以改善其跑步时间。进行 treadmill 运动测试时，将小鼠置于水平 treadmill 上。

将跑步机以每分钟12米的速度启动。在第一次训练过程中，当小鼠接近跑带末端时，可轻轻推动以鼓励其跑步。小鼠跑步30分钟后，立即进行双前肢悬挂测试，或将其放回笼中。

与野生型小鼠相比，九周龄雌性MDX小鼠的四肢体握力显著下降，如图所示。然而，在每周进行一次的两肢体悬挂试验中，平均疲劳度低于10%，且不同品系之间无差异。雄性MDX小鼠和野生型小鼠在测试的最初几周均表现出学习曲线。

然而，与野生型小鼠相比，MDX 小鼠在各个时间点的表现均较差。图中虚线表示最长允许悬挂时间为 600 秒。每周对雄性 MDX 小鼠和野生型小鼠进行一次四肢悬挂性能评估。

随着时间推移，MDX 小鼠的悬挂时间比野生型小鼠更短。在跑台运动 30 分钟后，年轻雄性 MDX 小鼠与野生型小鼠的转棒实验运行时间无显著差异。雌性小鼠采用双后肢悬挂实验进行测试，而所有野生型小鼠均能持续悬挂至达到允许的最长时间。

所有MDX小鼠更早从金属丝上掉落。通过检测血清肌酸激酶水平来确定膜损伤的存在，该酶会通过肌膜撕裂处从肌纤维中泄漏。与野生型小鼠相比，MDX小鼠在运动前的血清肌酸激酶水平升高；跑步机运动后，MDX小鼠的肌酸激酶水平进一步上升，而野生型小鼠的水平则保持较低。

MDX小鼠的肌肉对跑台运动极为敏感。对16周龄未经运动和进行跑台运动的MDX小鼠股四头肌进行苏木精和伊红（H&E）染色显示，经过数周跑步后，疾病病理显著加重，肌肉出现广泛性纤维化和坏死；而接受相同跑步方案的野生型小鼠肌肉则未受影响。

遗传背景的差异会影响功能表现，两种不同品系的MDX小鼠在双前肢悬挂实验中的表现存在显著差异。在混合背景下的MDX小鼠中，四肢体悬挂实验的结果略高。

不同菌株之间的转子杆运行时间也略有差异。在进行该操作时，务必始终使用具有相应遗传背景、且年龄和性别匹配并具备足够样本量的小鼠组。同时应尽可能保持实验条件的标准化。

例如，使用相同的时间段和工作日、相同的房间以及相同的实验人员。