2009年1月28日
啮齿类动物嗅觉系统具有基本而独特的特性,这使其在生物学研究中受到日益广泛的关注。因此,也需要一种相对简单的功能评估方法。本文描述了用于表征小鼠嗅觉敏感性和偏好的高灵敏度检测方法。
罗丹嗅觉系统或嗅觉已成为越来越受欢迎的研究领域。为了测试嗅觉敏感性,先让小鼠在无垫料的笼子中适应环境,然后使其接触含有逐渐增加浓度气味物质的滤纸片。随后记录小鼠用于探究滤纸的时间。
嗅觉偏好测试的操作方法完全相同。然而,与增加气味物质浓度不同的是,需要记录小鼠在探究不同气味物质上所花费的时间。大家好,我是来自哈佛医学院神经生物学系Rosalyn Siegel博士实验室的Rochelle Witt。
大家好,我是来自西格尔实验室的Jennifer Deno。今天我们将向您展示两种嗅觉测试方法。在我们的实验室中,这些方法被用于研究嗅觉敏感性和嗅觉偏好。
那么我们开始吧。首先进行嗅觉敏感度测试,准备四个无垫料的干净笼子。笼子的尺寸应为高8英寸、宽10英寸、长18英寸。
在生物安全柜中并排摆放四个笼子。接着,使用不透明滤纸在每个区域之间设置隔板。然后将一张黑色海报板放置在最后一道隔板上,使其贴合笼子的侧面和底部。
用一块透明的有机玻璃盖住笼子顶部,使光线能够照射到实验区域内。现在开始让受试对象适应这一环境。将第一个受试对象放入第一个笼子中。
15 分钟后,将第一位受试者转移到第二个笼子中。使用 Quatra side tb 清洁第一个笼子。然后将第二位受试者放入已清洁的第一个笼子中。
在测试前,对后续受试对象重复此过程。将其中一个受试对象放入第四个笼子中,并使其适应环境15分钟。最终,每个前三个笼子中均应有一个受试对象完成适应过程。
现在我们准备开始制备气味样本。气味样本应由另一位对受试对象、基因型或实验条件不知情的研究人员进行制备。首先,裁剪出适量的 2 英寸 × 2 英寸的滤纸方块,用于样本制备。
然后在锥形管中对预选气味进行适当稀释。需要注意的是,不同遗传背景的小鼠可能需要不同的气味稀释度,以有效区分对照组和实验组。基于这一观察,我们发现,在对未经训练的小鼠开展实验测试之前,先在与对照组相似的受试对象上通过实验确定合适的气味稀释度会非常有帮助。对于花生酱等疏水性样品,应使用油作为溶剂;其余样品则使用其他适当溶剂。
使用蒸馏水涡旋振荡,确保稀释液充分混匀。接着,在通风橱远端放置一台数码录像设备,使整个笼子末端处于清晰对焦范围内。先录制一段测试视频,以确认摄像机设置是否合适。
在实验记录本中记录将要测试的稀释液顺序,注意在每次试验中随机化顺序。同时记录受试动物的窝别及编号。当受试动物在实验区域内适应15分钟后,开始准备第一次试验。
在将第一次稀释液移液至滤纸方块之前,先用移液器在锥形管中上下吹打混匀。滤纸表面的液体覆盖面积应约为85%。使用Kimwipe纸巾轻轻擦拭,确保滤纸不过度饱和。
现在,有气味的滤纸已准备就绪,我们可以开始进行第一次嗅觉敏感性试验。开始试验时,先启动视频录制,然后将有气味的滤纸放置在笼子内动物当前位置的对侧末端。
开始计时。三分钟后,停止记录并移除气味。接着,再次启动计时器,并准备第二个气味样品。
一分钟后,开始视频录制。与之前相同,将气味样品放置在笼子中动物当前位置的对侧末端。对每种浓度梯度稀释样品及每个受试对象重复此操作,注意记录每次试验的视频文件编号。
现在我们已经向您展示了嗅觉敏感性测试,接下来进行嗅觉偏好测试。进行嗅觉偏好测试时,除以下两点微小修改外,其余步骤均与嗅觉敏感性测试所述方法相同。第一。
与其制备一种预先选定气味的多个稀释浓度,不如同时准备具有吸引力和厌恶性的两种气味。其次,不要记录待测试的稀释浓度,而应记录将要测试的不同浓度的顺序,并在每次试验中随机化该顺序。除上述两点外,其余所有操作步骤均与嗅觉测试完全相同,包括受试者的适应过程、由盲法研究人员进行操作、将气味施加于滤纸、以及对每次试验进行定时视频记录。
完成嗅觉偏好测试后,继续进行嗅觉测试的评分。在获取所有嗅觉敏感性和偏好测试视频后,对受试者探索每个稀释浓度或刺激物所花费的总时间进行评分,以评估一致性。由不知分组情况的研究人员分析视频以完成此项分析。
首先预览视频并记录以下时间点会有所帮助:滤纸被放入实验区域的时刻、小鼠接近滤纸的时刻、小鼠开始探究滤纸的时刻,以及从滤纸最初放入实验区域起三分钟结束的时刻。明确这些时间点有助于在回看视频时准确聚焦小鼠的行为,从而更精确地评分小鼠在三分钟内探索的总时间。在回看视频时,请使用秒表记录从滤纸放入实验区域后三分钟内所有的探究行为时长。
探究时间定义为小鼠鼻尖距离滤纸小于一毫米的任何持续时间段,需注意不要将小鼠虽靠近滤纸但并未主动探究的时间计入在内。在总探索时间内,不得包括啃咬或舔舐滤纸的行为,以及坐在滤纸上的行为片段。为准确分析嗅觉行为,必须严格且一致地遵循这些规则。
查看视频后,记录小鼠探究滤纸的总时间,并对所有视频重复此分析。以下是嗅觉测试的代表性结果。第一张图表显示了一次嗅觉敏感性训练实验的结果。
实验组B组和对照组A组的每只小鼠均分别暴露于滤纸上五种不同浓度的肉桂提取物中,每次持续三分钟。评估小鼠探索滤纸的总时间,本图表显示了一次嗅觉偏好测试会话的结果。每只小鼠均分别对滤纸上的每种不同气味进行一次三分钟的暴露。
评估小鼠探索滤纸的总时间。我们刚刚向您展示了在成年小鼠中检测嗅觉能力的方法。使用这些实验步骤时,重要的是要采用未经训练的小鼠,以准确评估其嗅觉能力,而非学习、记忆等其他能力。以上就是全部内容。
感谢观看,祝您的实验顺利。
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啮齿类动物的嗅觉系统因其独特的特性而成为重要的研究领域。本研究概述了用于评估小鼠嗅觉敏感性和偏好的敏感性测试方法。
嗅觉行为测试为在临床前模型中快速、可靠地评估感觉功能提供了一种方法,有助于神经科学药物研发中的靶点验证。通过分离嗅觉敏感性和偏好性,该检测方法能够对影响感觉处理通路的化合物进行机制层面的风险评估。该方法通过将分子干预与可量化的行为输出相联系,从而提高早期药物发现的预测可信度。
该方法适用于从靶点结合到先导化合物优化的整个发现流程,尤其适用于中枢神经系统活性化合物,因为其感官效应可能干扰药效读数。