2018年1月23日
在临床前试验中,行为学测试用于评估疾病或治疗对动物健康状况的表型效应。为了全面评估运动功能,我们分别选择了用于检测一般运动能力、肌肉力量和协调性的测试方法:开放场测试、网格测试和转棒测试。
本系列行为学测试的总体目标是观察小鼠的总体运动能力、肌肉力量和协调性。这些方法有助于回答有关多种临床前试验中不同治疗方案实施的关键问题,例如治疗对小鼠运动功能的益处。该技术的主要优势在于,可通过本系列行为学测试对运动的多个方面和维度进行测量和评估。
为我们演示该实验步骤的是本实验室的硕士研究生 Meera。首先打开旷场实验程序,并将计算机连接至摄像头或旷场实验箱。然后启动Open Field图标中的SmartWare选择性软件。
选择确定。如果适用,请从相机选项中选择数字模拟转换器源。按照说明进行适当设置,以覆盖开放场地盒的范围。
接下来,通过校准软件的相应部分,确保小鼠在开放场内的活动能够被检测到。点击“时间”以预设测试小鼠的时间,在本例中设置为五分钟。
通过点击并输入文件的适当名称来输入受试对象信息。例如,第一阶段,第一次实验。接着,将一只小鼠放置在开放场的中央,然后点击开始图标,以启动程序开始记录。
五分钟后,观察程序自动进入下一个受试对象。此时,取出已完成测试的小鼠,将下一个受试对象放入程序的开放区域,然后点击“开始”。
最后,要分析数据,请点击屏幕右上角的“分析”图标。再次点击“分析”,然后选择“汇总报告”。首先将小鼠放置在网格的中央。
将网格倒置在干净容器上方至少20厘米处。倒置后立即启动计时器,记录小鼠从网格上掉落的潜伏时间。
如果小鼠在 60 秒内未掉落,则记为 60 秒,并不再进行后续试验。随后,让小鼠休息至少五分钟。然后打开转棒仪和计算机。
并确保它们已正确连接以进行数据记录。为运行加速程序,使用键盘上的代码将转棒仪的设定时间设为300秒,通道数设为5,起始速度和结束速度分别设为每分钟4转和40转,斜坡时间设为300秒。然后将设备设置为小鼠正向模式。
开始试验前,确保所有磁化通道均保持平衡,并在每条通道中放置一只小鼠。然后按下启动按钮以运行程序。当小鼠跌落时,应立即将其从通道中移除,以确保不会干扰其他通道的小鼠。
最后,让小鼠休息10分钟的试验间歇期。在此期间,开始下一组小鼠的试验。该数据展示了利用转棒仪来观察经处理的小鼠与正常的杂合子小鼠行为差异的方法。
两组在40周时的差异表明,与正常对照组相比,治疗组小鼠的协调能力开始下降。在每月的行为学测试中,经治疗的小鼠在旷场实验、转棒实验和网格实验中的表现与正常的杂合子对照组相似。在12周时,经治疗动物在旷场实验中的运动时间以及网格实验中跌落潜伏期的表现优于未经治疗的动物。
一旦掌握,若操作得当,完成20只小鼠的整个实验流程可在两个半小时内完成。在实施该操作过程中,需注意每次小鼠实验后均应清洁仪器,以避免不同小鼠及笼具之间的潜在污染。在完成本实验步骤后,可进一步采用其他方法,如行为学和生物化学检测,以回答有关治疗效果的其他问题,例如生物分布检测、酶活性检测、组织学检测,或记忆与学习能力测试。
该技术问世后,为心理学领域以及后来的神经科学领域的研究人员探索各种治疗手段和条件对模式生物的影响开辟了道路。观看视频后,您应能够充分理解如何开展一般运动、肌肉力量和协调性方面的行为测试。请务必注意,操作小鼠可能存在风险,因此在进行该实验操作时,应始终采取佩戴适当的个人防护装备等预防措施。
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本文介绍了一系列行为学测试,旨在评估小鼠的总体运动能力、肌肉力量和协调性。这些测试对于评价临床前试验中治疗措施的效果至关重要。
小鼠的定量行为学测试能够对运动功能、肌肉力量和协调性进行可靠评估,为临床前药效研究提供关键的表型终点指标。这一多维度测试体系通过将分子干预与功能结果相关联,支持转化研究的连续性,直接为早期药物发现中的决策提供依据。整合客观的运动和协调性测量指标,可提高预测的可信度,并降低神经肌肉和中枢神经系统靶向药物研发项目的风险。
该行为学检测组合位于发现生物学与临床前疗效研究的交汇点,架起了靶点验证与转化结果测量之间的桥梁。