Name: Eine einfache Composite-Phänotyp Scoring System für die Beurteilung von Mausmodellen zerebelläre Ataxie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-05-21T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: Lernen Sie ein komposites Phänotyp-Scoring-System zur Bewertung von Mausmodellen zerebellärer Ataxie. Diese Methode erfasst Krankheitsprogression durch vier standardisierte Verhaltentests.

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Diese Arbeit wurde vom NIH gewährt NS052535 zu GAG und EY014061 &amp; EY014997 zu ARL, sowie eine UL1DE019583-02-Konsortium Auszeichnung unterstützt.

Um zu verhindern, Bias, sollte der Experimentator die Durchführung der Prüfungen keine Kenntnis von dem Tier Genotyp. Einzelne Maßnahmen werden auf einer Skala von 0-3 bewertet, wobei 0 die Abwesenheit der relevanten Phänotyp und 3, die die schwerste Manifestation. Jeder Test wird mehrfach durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Ergebnis reproduzierbar ist. Übergewicht erschwert die Interpretation aller beschriebenen Maßnahmen. Der Prüfer kann wollen Mäusen nach Phänotyp Scoring, die mögliche Rolle der Adipositas in den Ergebnissen beurteilen zu wiegen. Ledge-Test Die Sims-Test ist ein direktes Maß an Koordination, die in zerebelläre Ataxien und viele andere neurodegenerative Erkrankungen beeinträchtigt ist. Diese Maßnahme ist am ehesten vergleichbaren menschlichen Anzeichen von Ataxie. <ol><li> Heben Sie die Maus aus dem Käfig und legen Sie sie auf dem Käfig des Sims. Mäuse in der Regel an der Kante gehen und versuchen, wieder hinunter in den Käfig. </li><li> Beachten Sie die Maus, wie sie entlang der Käfig ledge Spaziergänge und senkt sich in seinen Käfig. A-Wildtyp-Maus wird in der Regel an der Kante gehen, ohne das Gleichgewicht zu verlieren, und wird sich im unteren Rücken in den Käfig anmutig, mit seinen Pfoten. Dies ist ein Ergebnis von 0 zugeordnet. Wenn die Maus verliert den Halt bei einem Spaziergang entlang der Kante, aber ansonsten scheint koordiniert, erhält er eine Punktzahl von 1. Wenn es nicht effektiv zu nutzen ist die Hinterbeine, oder landet auf dem Kopf, anstatt ihre Pfoten beim Abstieg in den Käfig, erhält er eine Punktzahl von 2. Wenn sie abfällt dem Sims, oder fast so, beim Gehen oder versucht, sich senken, oder schüttelt und sich weigert, überhaupt zu bewegen trotz Ermutigung, erhält er einen Wert von 3. Einige Mäuse benötigen einen leichten Schubs sie zu ermutigen, an der Kante zu Fuß oder in den Käfig steigen. </li><li> Notieren Sie sich den Vorsprung Testergebnis. </li></ol> Hinterlauf zuschnallend Hinterlauf umklammert ist ein Marker der Progression der Erkrankung in einer Reihe von Mausmodellen der Neurodegeneration, einschließlich bestimmter zerebellären Ataxien [1]. <ol><li> Fassen Sie den Schwanz in der Nähe seiner Basis und heben Sie die Maus frei von allen umliegenden Objekte. </li><li> Beachten Sie die hinteren Gliedmaßen Position für 10 Sekunden. Wenn die Hinterbeine konsequent gespreizt nach außen, weg vom Bauch, es ist ein Wert von 0 zugewiesen. Wenn man Hinterlauf zum Bauch hin mehr als 50% der Zeit ausgesetzt eingefahren ist, erhält er eine Punktzahl von 1. Wenn beide Hinterbeine teilweise in Richtung des Bauches seit mehr als 50% der Zeit ausgesetzt eingefahren sind, erhält er eine Punktzahl von 2. Wenn seine Hinterbeine völlig zurückgezogen und berühren den Bauch mehr als 50% der Zeit ausgesetzt, erhält es einen Wert von 3. </li><li> Platzieren Sie die Maus zurück in seinen Käfig und notieren Sie die hinteren Gliedmaßen umklammert punkten. </li></ol> Gang Der Gang ist ein Maß für die Koordination und Muskelfunktion. <ol><li> Entfernen Sie die Maus aus dem Käfig und legen Sie es auf eine ebene Fläche mit dem Kopf abgewandten der Ermittler. </li><li> Beachten Sie die Maus von hinten, wie es geht. Wenn die Maus bewegt in der Regel mit seinem Körpergewicht auf allen Gliedmaßen unterstützt wird, mit seinem Bauch nicht den Boden berühren, und mit beiden Hinterbeinen teilnehmenden gleichmäßig, erhält er eine Punktzahl von 0. Wenn es ein Beben zeigt oder scheint zu hinken beim Gehen, erhält er eine Punktzahl von 1. Wenn es eine schwere Erschütterung, starke Hinken, das Becken kommt, oder die Füße zeigen vom Körper weg bei der Fortbewegung ("Ente Füße"), erhält er eine Punktzahl von 2. Wenn die Maus hat Schwierigkeiten voran und zieht seinen Bauch über den Boden, erhält er einen Wert von 3. </li><li> Platzieren Sie die Maus zurück in seinen Käfig und notieren Sie seine Gangart des Gastes. </li></ol> Kyphose Kyphose ist eine charakteristische Rückenflosse Verkrümmung der Wirbelsäule, die eine gemeinsame Kundgebung von neurodegenerativen Erkrankungen im Mausmodell [2] ist. Es ist von einem Verlust des Muskeltonus im Bereich der Wirbelsäule Muskeln sekundär zu Neurodegeneration verursacht. <ol><li> Entfernen Sie die Maus aus dem Käfig und setzen Sie ihn auf eine ebene Fläche. </li><li> Beobachten Sie, wie es geht. Wenn die Maus in der Lage, einfach gerade seine Wirbelsäule wie es geht und nicht persistent Kyphose, erhält er eine Punktzahl von 0. Wenn die Maus zeigt mild Kyphose aber in der Lage ist, seine Wirbelsäule strecken, erhält er eine Punktzahl von 1. Wenn es nicht in der Lage, seine Wirbelsäule ganz gerade ist und bleibt hartnäckig, aber mild Kyphose, erhält er eine Punktzahl von 2. Wenn die Maus hält ausgeprägte Kyphose, wie es geht oder wenn es sitzt, es ist eine Punktzahl von 3 zugeordnet. </li><li> Platzieren Sie die Maus zurück in seinen Käfig und notieren ihre Kyphose des Gastes. </li></ol> Repräsentative Ergebnisse Bei einer ausreichenden Anzahl von Tieren, ist dieses Verfahren zum Aufspüren von Phänotyp Unterschiede zwischen Stämmen und innerhalb des gleichen Stammes im Laufe der Zeit. Für die Datenanalyse, die Berechnung der Punktzahl für jede Maßnahme, indem sie dieMittelwert der drei Messungen in jedem einzelnen. Die Maßnahmen können separat analysiert oder kombiniert in einem Verbund Phänotyp Punktzahl für jeden einzelnen. Diagramm der Daten und die entsprechenden statistischen Methoden an Bedeutung zu bestimmen. Abbildung 1 zeigt die Ergebnisse aus einem Verbundwerkstoff Phänotyp Beurteilung eines murinen transgenen SCA7 Modell. In diesem floxed-SCA7-92Q transgenen Modell ist das menschliche Ataxin-7-Gen mit 92 CAG-Wiederholungen von loxP-Stellen flankiert und drückte aus einer bakteriellen künstlichen Chromosom. Der Composite-Phänotyp Score beinhaltet die umklammert, ledge Gehen, Gehen und Kyphose Einschätzungen für eine maximal mögliche Punktzahl von 12 Jahren. Die progressive SCA7 Phänotyp in der floxed-SCA7-92Q transgenen Mäusen ist von einer zunehmenden Composite Phänotyp der Gäste, die im Einklang mit der progressiven Natur der menschlichen Erkrankung nachgewiesen ist. <img src="/files/ftp_upload/1787/1787fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> . Abbildung 1 Floxed-SCA7-92Q Mäuse zeigen eine progressive SCA7 Phänotyp signifikant von nicht-transgenen Geschwistern ist ab 20 Wochen (2-Wege ANOVA: Bonferroni post-hoc; *** P &lt;0,001). Die Mäuse wurden auf einer Skala 0-3 jeweils für Sims-Test beurteilt, umklammert, Gang und Kyphose. Durchschnittliche Composite Score für jeden Genotyp in jedem Alter berechnet. Bars repräsentieren SEM.

<ol><li>Chou, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyglutamine-expanded+ataxin-3+causes+cerebellar+dysfunction+of+SCA3+transgenic+mice+by+inducing+transcriptional+dysregulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">Polyglutamine-expanded ataxin-3 causes cerebellar dysfunction of SCA3 transgenic mice by inducing transcriptional dysregulation.</a> Neurobiol Dis. 31 (1), 89-101 (2008).</li>
<li>Thomas, P. S. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+endogenous+androgen+receptor+protein+accelerates+motor+neuron+degeneration+and+accentuates+androgen+insensitivity+in+a+mouse+model+of+X-linked+spinal+and+bulbar+muscular+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Loss of endogenous androgen receptor protein accelerates motor neuron degeneration and accentuates androgen insensitivity in a mouse model of X-linked spinal and bulbar muscular atrophy.</a> Hum Mol Genet. 15 (14), 2225-2238 (2006).</li>
<li>Ditzler, S., Stoeck, J., LeBlanc, M., Kooperberg, C., Hansen, S., Coppin, L., Olson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Rapid+Neurobehavioral+Assessment+Reveals+that+FK506+Delays+Symptom+Onset+in+R6%2F2+Huntington%27s+Disease+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Preclinica+Research+Articles%22%5BJournal%5D)">A Rapid Neurobehavioral Assessment Reveals that FK506 Delays Symptom Onset in R6/2 Huntington's Disease Mice.</a> Preclinica Research Articles. 1 (3), 115-126 (2003).</li>
</ol>

Diese Studien wurden von der University of Washington Institutional Animal Care und Verwenden Committee genehmigt.

Dieses Protokoll wurde entwickelt, um eine sensible und leicht durchführbar Auswertung der Schwere der Erkrankung in Mausmodellen der Ataxie werden. Einzelne Komponenten des Scoring-System wird mehr oder weniger effektiv in verschiedenen Mausmodellen der Neurodegeneration. Elemente dieser Scoring-System wurden effektiv eingesetzt, um eine Vielzahl von Mausmodellen menschlicher neurodegenerativer Erkrankungen, einschließlich zerebellären Ataxien, Huntington-Krankheit und Spinobulbäre Muskelat...

eine einfache composite-phänotyp scoring system für die beurteilung von mausmodellen zerebelläre ataxie

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

Wir beschreiben ein Protokoll für die schnelle und sensitive Quantifizierung der Schwere der Erkrankung in Mausmodellen der cerebella Ataxie. Es ist von zuvor veröffentlichten Phänotyp Einschätzungen in mehreren Krankheiten Modelle, darunter spinozerebelläre Ataxie, Huntington-Krankheit und Spinobulbäre Muskelatrophie abgeleitet. Die Maßnahmen umfassen Hinterbein umklammert, ledge Test, Gang-und Kyphose. Jede Maßnahme wird auf einer Skala von 0-3 erfasst, mit insgesamt von 0-12 für alle vier Maßnahmen. Die Ergebnisse effektiv zwischen betroffenen und nicht betroffenen Personen zu diskriminieren, während auch die Quantifizierung der zeitliche Verlauf von neurodegenerativen Erkrankungen Phänotypen. Die Maßnahmen können einzeln analysiert werden oder kombiniert in einem Verbund Phänotyp Punktzahl für größere statistische Aussagekraft. Die ideale Kombination aus den vier beschriebenen Maßnahmen wird auf die Unordnung in Frage abhängen. Wir präsentieren ein Beispiel für das Protokoll verwendet, um die Schwere der Erkrankung in einem transgenen Mausmodell der Spinozerebellären Ataxie Typ 7 (SCA7) zu beurteilen. Albert R. La Spada und Gwenn A. Garden trugen zu diesem Manuskript gleichermaßen.

Wir beschreiben ein Protokoll für die schnelle und sensitive Quantifizierung der Schwere der Erkrankung in Mausmodellen der Ataxie. Die Maßnahmen umfassen Hinterbein umklammert, ledge Test, Gang-und Kyphose. Dieses Protokoll effektiv unterscheidet zwischen betroffenen und nicht betroffenen Personen, und erkennt das Fortschreiten der Betroffenen im Laufe der Zeit.

Eine einfache Composite-Phänotyp Scoring System für die Beurteilung von Mausmodellen zerebelläre Ataxie

Wir beschreiben ein Protokoll zur schnellen und sensitiven Quantifizierung des Schweregrads der Erkrankung in Mausmodellen der zerebellären Ataxie. Es leitet sich aus zuvor ...

Wir haben ein zusammengesetztes Phänotyp-Bewertungssystem zur Beurteilung der Schwere und Progression der Erkrankung entwickelt. Bei Mausmodellen der zerebellären Ataxie führen wir vier verschiedene Tests durch: den Leisten-Test, den Hinterbein-Test, das Klauenzusammenziehen, den Gang und die Kyphose, wobei für jeden Test eine Skala von null bis drei verwendet wird, was zu einer Gesamtbewertung von null bis 12 führt. Von allen vier Messgrößen dient der Leisten-Test direkt der Koordinationsmessung.Das Hinterbein-Klappern ist ein Marker für den Krankheitsverlauf bei einer Reihe von Mausmodellen der Neurodegeneration. Der Gang ist ein Maß für Koordination und Muskel funktion. Kyphose ist eine Krümmung der Wirbelsäule im zervikothorakalen Bereich, die häufig bei Mausmodellen von Neurodegeneration des motorischen Systems und der spinocerebellären Neurodegeneration auftritt, bei denen jeweils jeder Test durchgeführt und die Punktzahl erfasst wird.Die durchschnittliche Summe der vier Bewertungen oder die durchschnittliche zusammengesetzte Phänotyp-Bewertung wird für jede Mausgruppe berechnet und dargestellt. Bei Anwendung dieses Protokolls auf verschiedene Mausmodelle ist es wichtig, zunächst die Bewertungen der einzelnen Tests zu analysieren, um die ideale Kombination der vier beschriebenen Messgrößen zu bestimmen. Dieses spezifische Protokoll wurde entwickelt, um zwischen betroffenen und nicht betroffenen Individuen zu unterscheiden und gleichzeitig den Fortschritt des Krankheitsphänotyps bei Mausmodellen der spinalen zerebellären Ataxie zu quantifizieren.Typ sieben. Hallo, ich bin Stephanie Fur aus dem Labor von Dr. Gwen Garden an der Abteilung für Neurologie der University of Washington. Heute zeigen wir Ihnen eine einfache und empfindliche Methode zur Beurteilung der Krankheitsschwere bei Mausmodellen der zerebellären Ataxie.Wir verwenden dieses Verfahren in unserem Labor, um phänotypische Unterschiede bei Mausmodellen der spinalen zerebellären Ataxie vom Typ sieben oder SCA sieben zu quantifizieren und den Fortschritt des SCA-sieben-Phänotyps im Zeitverlauf zu verfolgen. Beginnen wir also. Der Leisten-Test ist eine direkte Messung der Koordination, die bei zerebellären Ataxien und vielen anderen neurodegenerativen Erkrankungen beeinträchtigt ist.Dies misst die am ehesten mit menschlichen Anzeichen einer zerebellären Ataxie vergleichbaren Parameter, um eine Verzerrung zu vermeiden. Der Experimentator, der die Bewertungen durchführt, sollte nicht über das Genotyp des Tieres informiert sein. Während der Bewertungen werden einzelne Parameter auf einer Skala von null bis drei bewertet, wobei null das Fehlen des Phänotyps und drei dessen schwerste Ausprägung darstellt.Heben Sie zunächst die Maus aus dem Käfig und setzen Sie sie auf die Kante des Käfigs. Beobachten Sie, wie die Maus entlang der Kante läuft und sich wieder in den Käfig hinablässt. Eine Wildtyp-Maus läuft dabei entlang der Kante, ohne das Gleichgewicht zu verlieren, und lässt sich geschmeidig mit den Pfoten wieder in den Käfig hinab.Diesem Verhalten wird eine Punktzahl von null zugewiesen. Wenn die Maus beim Gehen entlang der Kante das Gleichgewicht verliert, ansonsten aber koordiniert erscheint, erhält sie eine Punktzahl von eins. Wenn sie die Hinterbeine nicht effektiv einsetzt oder sich nicht geschickt in den Käfig absenken kann.Es erhält eine Punktzahl von zwei, wenn es beim Gehen oder beim Versuch, sich abzusenken, von der Kante fällt oder beinahe fällt, oder wenn es zittert und sich weigert, sich überhaupt zu bewegen. Trotz Aufforderung erhält es eine Punktzahl von drei. Führen Sie den Kanten-Test dreimal durch, um eine genaue Messung sicherzustellen, und notieren Sie die Punktzahl des Kanten-Tests.Jetzt sehen wir uns an, wie das Hinterbeinklammern bewertet wird. Das Hinterbeinklammern ist ein Marker für den Krankheitsverlauf bei einer Reihe von Mausmodellen der Neurodegeneration, einschließlich bestimmter zerebellärer Ataxien. Um die Beurteilung zu beginnen, greifen Sie den Schwanz nahe seiner Basis und heben Sie die Maus an, wobei Sie darauf achten, dass sich keine anderen Gegenstände in der Nähe befinden.Beobachten Sie die Hintergliedmaßenposition etwa 10 Sekunden lang. Wenn die Hintergliedmaßen konsequent nach außen gespreizt sind und vom Abdomen wegzeigen, erhält dies eine Punktzahl von null. Wenn sich eine Hintergliedmaße während mehr als 50 % der Aufhängedauer zum Abdomen hin zurückzieht, erhält sie eine Punktzahl von eins.Wenn beide Hinterbeine während mehr als 50 % der Aufhängedauer teilweise zum Abdomen zurückgezogen sind, erhält das Tier eine Punktzahl von zwei. Wenn die Hinterbeine vollständig zurückgezogen und während mehr als 50 % der Aufhängedauer am Abdomen anliegen, erhält das Tier eine Punktzahl von drei. Führen Sie den Test dreimal durch und notieren Sie die Punktzahl für das Hinterbeinklammern.Jetzt sehen wir uns an, wie man das Gangbild beurteilt. Der Gangtest ist eine Messgröße für Koordination und Muskel­funktion. Um den Test zu beginnen, nehmen Sie die Maus aus ihrem Käfig und stellen Sie sie auf eine ebene Fläche, wobei der Kopf von dem Untersucher weggerichtet ist.Beobachten Sie die Maus von hinten, während sie geht. Wenn die Maus normal läuft, wobei das Körpergewicht von allen Gliedmaßen getragen wird, der Bauch den Boden nicht berührt und beide Hintergliedmaßen gleichmäßig beteiligt sind, erhält sie eine Punktzahl von null. Wenn sie ein Zittern zeigt oder beim Gehen hinkt beziehungsweise ihre Füße leicht von ihrem Körper abweisen, erhält sie eine Punktzahl von eins.Wenn es ein starkes Zittern, eine schwere Lahmheit, ein abgesenktes Becken oder eine stärkere Abweichung der Füße vom Körper während der Fortbewegung zeigt, erhält es die Bewertung Zwei. Wenn die Maus Schwierigkeiten hat, sich vorwärts zu bewegen, und ihren Bauch am Boden entlangzieht, erhält sie eine Drei. Beobachten Sie die GA der Maus dreimal und notieren Sie die Skate-Score.Sehen wir uns das nun an. Der Kyphose-Test: Kyphose ist eine charakteristische dorsale Krümmung der Wirbelsäule. Dies ist eine häufige Manifestation neurodegenerativer Erkrankungen, die motorische Systeme betreffen, einschließlich spinaler zerebellärer Ataxien in Mausmodellen.Es wird verursacht durch einen Verlust des Muskeltonus in den Rückenmuskeln infolge einer Neurodegeneration. Entnehmen Sie zunächst die Maus aus ihrem Käfig und stellen Sie sie auf eine ebene Fläche. Beobachten Sie sie beim Gehen.Wenn die Maus beim Gehen ihren Rücken leicht gerade ausrichten kann und keine anhaltende Kyphose aufweist, erhält sie eine Punktzahl von null. Wenn die Maus eine leichte Kyphose zeigt, aber ihren Rücken gerade ausrichten kann, erhält sie eine Punktzahl von eins. Wenn sie nicht in der Lage ist, ihren Rücken gerade auszurichten, und eine anhaltende, jedoch leichte Kyphose vollständig beibehält, erhält sie eine Punktzahl von zwei.Wenn die Maus eine ausgeprägte Kyphose beibehält, während sie läuft oder sitzt, erhält sie einen Score von drei. Beobachten Sie den Kyphose-Score der Maus dreimal. Setzen Sie die Maus zurück in ihren Käfig und notieren Sie ihren Kyphose-Score.Hier ist ein repräsentativer Graph einer zusammengesetzten Phänotyp-Bewertung eines murinen transgenen Modells der spinocerebellären Ataxie Typ sieben, das als Flocked SCA 7 92 Q bekannt ist. Die Werte der vier Messungen wurden für jede Maus summiert, und der durchschnittliche zusammengesetzte Score wurde für beide Genotypen jedes Alters berechnet. Wie hier gezeigt, weisen SCA 7 92 Q-Mäuse einen progressiven SCA-7-Phänotyp auf, der sich signifikant von nichttransgenen Wurfgenossen unterscheidet. Wichtig ist, dass die zunehmende Phänotyp-Score im Verlauf der Zeit mit dem progressiven Charakter der menschlichen Erkrankung übereinstimmt.Wir haben Ihnen soeben gezeigt, wie Sie ein zusammengesetztes Phänotyp-Scoring-System verwenden, um die Schwere und den Verlauf der Erkrankung bei Mausmodellen der zerebellären Ataxie zu bewerten. Bei dieser Methode ist es wichtig, daran zu denken, dass Adipositas ein störender Faktor in allen vier beschriebenen Tests ist. Die Ergebnisse einzelner Tests können zunächst separat analysiert werden, um ihre ideale Kombination in einem zusammengesetzten Phänotyp-Scoring-System zu ermitteln, das am besten für Ihr Mausmodell geeignet ist.Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.

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