2019年10月19日
本文介绍了一种用于量化小鼠筑巢行为的实验方案,该行为已知在多种神经系统疾病和障碍中会受到损害。本方案评估了四种材料的适用性,并提供了量化评分者间一致性的机会,从而提高该检测方法的有效性和可靠性。
筑巢行为是评估野生型和转基因小鼠日常生活活动的一种有效方法,尤其适用于记录神经退行性变在整个生命周期中的认知衰退情况。该技术是一种经济、简单且优雅的小鼠日常生活活动评估方法。
该方法也可在较短时间内完成,且仅需最少的培训。在我们的实验室中,我们推荐使用碎纸,因为纸张能产生更一致的结果。然而,可通过预实验来确定哪种材料最符合您的目标和预算。
在独立的测试室内,设置环境条件,确保各次试验之间保持一致,并与动物饲养室的条件相同,且在笼内自由提供食物和水。为每只小鼠分配一个随机的编号或字母,并在品系记录中记录原始动物编号及其他必要的识别信息,以确保助手和动物饲养人员对实验分组情况保持盲态。
在测试室内随机安排笼具位置,确保野生型小鼠与转基因小鼠不会被不恰当地分隔开。在进行方形纸条、扭绞纸条和碎纸条实验时,每个笼具底部铺上100克干重的玉米芯垫料;在进行软质玉米芯垫料实验时,则使用100克软质玉米芯垫料。
然后,在将小鼠放入笼子前,取一个压紧的棉垫、一个纸卷,或在柔软的玉米芯垫料中不添加任何其他材料,或放入2.5克洁净的白色打印纸条(剪成5至7厘米长),放入笼内。每天在同一时间、光周期开始时,将饲养小鼠的家笼带入测试房间,并将每只小鼠转移到已放入上述垫料材料的指定筑巢笼中。
将所有小鼠放置完毕后,将它们的饲养笼放回饲养室,让小鼠在不受干扰的情况下完成为期24小时的实验。实验结束后,小心打开每个笼子的盖子。当每只小鼠离开筑巢材料后,拍摄每个巢穴的照片,确保照片中包含对应的编号,并尽量避免拍摄到笼子外部的任何物品。
每窝小鼠拍照完成后,轻柔地将每只小鼠转移到单独的临时饲养笼中,并将每笼中的垫料及筑巢材料一并移出。随后更换新的垫料,并按顺序提供下一份筑巢材料。
将小鼠放回巢穴笼中。当所有试验完成后,将小鼠放回其饲养笼,并观察小鼠是否存在任何潜在的攻击性行为。为保持评估者间的一致性,应至少向两名不了解研究分组情况的人员提供每种巢材的基线图像。
并提供一系列示例巢穴,使评分者熟悉每种类型的材料。在对巢穴进行评分时,如果撕碎的纸张或小纸片仍散落在笼子各处,或棉垫或棉条保持未被触碰的状态,则应评分为1分。当部分材料被用于构筑巢穴,但超过50%的材料未被使用时,应评分为2分。
当构建出明显的巢穴,但仍有若干材料散落各处时,评分为3分。当几乎所有材料都已用于筑巢,仅余少量材料散落或位于巢穴附近时,评分为4分。当几乎所有材料都被用来构筑一个难以辨认的巢穴时,评分为5分。
根据需要,让评分人员在评分过程中适当休息并重新查看基线照片,以避免疲劳和偏倚。当所有笼子均完成评分后,输入评分结果并将数据文件整理为长格式,使每只动物的评分位于单独的列中。在此项涵盖所提供的全部四种材料的代表性分析中,野生型小鼠的筑巢质量评分高于 APOE e4 小鼠。
与方块状、垫料状或扭绞状材料相比,碎纸片作为筑巢材料的质量评分显著更高;而方块状、垫料状和扭绞状材料之间则未观察到差异。此外,在本实验中,5.5月龄的htau转基因突变小鼠使用碎纸片筑成的巢,其质量显著差于同龄野生型小鼠所构建的巢。
评分应保持对实验条件的盲态,并依据评分标准进行。为确保结论可靠且有效,还需评估评分者间和评分者内的信度。挖掘行为和昼夜节律转轮跑动是评估日常生活活动能力的另外两种常用方法。
它们可能有助于补充对筑巢行为的评估。筑巢行为可作为辅助性指标,用于预测认知功能可能的下降,结合莫里斯水迷宫和昼夜轮跑实验,进一步拓展行为学评估的范围。
本文介绍了一种用于量化小鼠筑巢行为的实验方案,该方法对于评估神经系统疾病中的认知功能衰退至关重要。该方案评估了四种不同的筑巢材料,并强调评分过程中评分者之间的一致性,以提高检测的有效性和可靠性。
对小鼠筑巢行为进行定量评估,可为神经退行性疾病模型中的行为和认知缺陷提供早期且敏感的指标。该行为范式能够实现临床前功能终点与人类日常生活活动之间的转化对应,从而提高靶点验证和机制去风险化的预测可信度。标准化的评分方法和材料选择可增强实验的可重复性,有助于在早期发现和临床前研究中对研究项目进行可靠筛选。
该行为学检测适用于从早期发现到临床前研究的连续流程,可支持神经行为学研究流程中的靶点验证和先导化合物筛选。