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

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.