Eine alternierende Methode, um die traditionelle NASA Hinterlauf Entladen Modell in Mäusen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Hinterbein-Entlastung oder hu bei Mäusen mit einer einfacheren und unkomplizierteren Methode durchzuführen, die den Stress für das Tier minimiert. Diese Schwanzmethode induziert erfolgreich eine Atrophie der Hinterbeine, ohne die allgemeine Gesundheit und das Körpergewicht zu beeinträchtigen. Der erste Schritt besteht darin, einen Schwanzring in eine erwachsene Maus zu implantieren.

Es ist wichtig, dass Gewicht und Gesundheitsbeobachtungen während der gesamten Studie dokumentiert werden. Die Apparatur zur Hinterbeinentlastung wird anschließend zusammengestellt und in einen Käfig gestellt, in dem die Entlastung erfolgen soll. Sobald sich das Tier erholt hat, wird es für den Entlastungsvorgang in die Apparatur platziert.

Schließlich können Ergebnisse durch Messungen von Körper- und Muskelmasse erzielt werden, die eine muskuläre Atrophie in den Hintergliedmaßen entlasteter Mäuse zeigten. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden, wie der Maori-Holton-Bandtechnik, besteht darin, dass die Haut des Schwanzes stets sichtbar ist. Die Mäuse können die Aufhängungsvorrichtung nicht verlassen oder mit dem Ring spielen und erholen sich schneller sowie halten ein stabiles Körpergewicht aufrecht.

Mit dieser Methode können wichtige Fragen in den Bereichen der muskuloskelettalen Physiologie sowie der Gravitations- und Raumfahrtbiologie beantwortet werden, beispielsweise wie man Muskelatrophie und Knochenverlust nach längeren Phasen körperlicher Inaktivität, Bettlägerigkeit, Extremitätenimmobilisierung, Mikrogravitation, neuromuskulären Erkrankungen und im Alterungsprozess verhindern kann. Wir hatten diese Idee erstmals, als wir Probleme mit der Maury-Holden-Schwanzbandagetechnik erlebten. Wir verloren kontinuierlich Tiere und experimentelle Daten, da die Mäuse aus der Hintergliedmaßenapparatur entkamen, während wir diese Technik demonstrierten.

Heute sind Andre Ferrara, leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter aus meinem Labor, sowie zur Unterstützung Andre Jacqueline Chrissy, eine Doktorandin im Labor, und Andrew Dunn, ein weiterer Studierender im Labor. Beginnen Sie damit, den chirurgischen Bereich zu sterilisieren, betäuben Sie eine erwachsene Maus mit Isofluran und notieren Sie anschließend das Gewicht der Maus, bevor Sie sie auf eine Heizplatte legen. Bereiten Sie den Schwanz für die Operation vor, indem Sie ihn mit einer Chlorhexidinlösung abschrubben.

Zählen Sie vom Ende der Körperbehaarung an der Basis des Schwanzes aus, um den fünften, sechsten oder siebten Zwischenwirbelraum zwischen zwei knöchernen Erhebungen am Schwanz zu lokalisieren. Verwenden Sie eine Hämostase und eine 20 5G-Nadel, um ein Führungspilotloch zwischen zwei Wirbeln in den Zwischenwirbelraum zu bohren. Entfernen Sie die Nadel und führen Sie einen Stahlfaden ein.

Schneiden Sie ein 10 Zentimeter langes Stück durch das Loch. Auf jeder Seite des Schwanzes sollten 5 Zentimeter Nahtmaterial herausragen. Legen Sie die Spitze Ihres Daumens auf den Schwanz und wickeln Sie mit der freien Hand die Stahlnaht um Ihren Daumen.

Drehen Sie die Enden, um eine große Schleife zu bilden. Der verletzte oder runde Teil sollte etwa drei Millimeter lang sein. Klemmen Sie einen Faden des Nahtmaterials mit einer Hämostaseklemme und biegen Sie ihn zu einer kleineren Schleife, deren Ende so nah wie möglich an der Verdrehung der ursprünglichen großen Schleife befestigt ist.

Schneiden Sie überschüssigen Draht ab und biegen Sie den verdrehten Draht zurück. Stoppen Sie jede übermäßige Blutung mit Silbernitrat-Stäbchen. Lassen Sie das Tier fünf bis sieben Tage lang vor der Hinterbeinentlastung oder hu nach der Operation auskurieren.

Die Miser-Hütte einzeln aufbewahren, um zu verhindern, dass die Schwanzringe verheddern. Eine Zoll dicke, aus drei Achtel Zoll dickem, verzinntem, geschlitztem Stahlstab bestehende Schicht über die Oberseite des Käfigs legen und festkleben. Eine weitere Unterlegscheibe und eine Flügelmutter hinzufügen, aber nicht vollständig anziehen, um spätere Einstellungen zu ermöglichen.

Führen Sie die Maschinenschraube durch das Mittelloch der Spule, um zu verhindern, dass die Spule abfällt. Schrauben Sie eine Sicherungsmutter aus Nylon auf das Ende der Maschinenschraube. Die Spule sollte sich frei drehen lassen.

Führen Sie den Karabinerhaken eines Angelschwenks durch den unteren Teil der Spule ein. Formen Sie mit einer Zange einen S-förmigen Haken aus einer Büroklammer. Führen Sie ein Ende des S-förmigen Hakens durch das Loch des Angelschwenks und ziehen Sie ihn mit der Zange fest zu.

Platzieren Sie einen U-förmigen Draht parallel zur Maschinenschraube auf der Innenseite des Käfigs und biegen Sie die Enden über die Seite. Um eine volle Wasserflasche zu halten, setzen Sie eine Wasserflasche mit dem Zapfhahn nach unten, aber ohne den Boden zu berühren, in den U-förmigen Draht ein. Sichern Sie die Wasserflasche mit Klebeband am Käfig.

Öffnen Sie eine zwei Zoll große Büroklammer so weit, dass sie ausreichend Spannung behält, um einige Futterstücke zu halten, ohne die Pellets vor dem Entlastungsverfahren der Hintergliedmaßen zu zerdrücken. Notieren Sie das Gewicht der Maus für spätere Vergleiche. Stecken Sie anschließend das offene Ende des S-förmigen Hakens durch den kleineren Ring, der aus dem Schwanz hervorsteht.

Stellen Sie die Höhe der Maus ein, indem Sie die untere Flügelmutter an der Maschine fester ziehen oder lockern. Die unteren Extremitäten sollten entlastet sein. Sobald die optimale Höhe erreicht ist, ziehen Sie die obere Flügelmutter fest und positionieren Sie die Wasserflasche mit einem neu geformten Draht so um, dass die Maus mit ihren Hinterbeinen nicht auf den Auslaufstutzen klettern kann.

Um den Nahrungskonsum während der Studie zu messen, wiegen Sie die Pellets vor dem Einlegen in die Binderklemme. Geben Sie etwa acht bis zehn Gramm, um einen täglichen Verzehr von etwa fünf bis sechs Gramm Futter pro Maus zu ermöglichen. Befestigen Sie pro Mausposition die Binderklemme mit dem Futter an der Unterseite des Käfigs, sodass die Maus nicht darauf klettern kann, und sichern Sie sie mit Klebeband.

Verwenden Sie zwei mal zwei Zoll große Gores locker. Wickeln Sie den Schwanz auf den Fischhaken. Wickeln Sie ein kleines Stück Schwanzmaterial um die Gores, um die Gores am Schwanz zu befestigen.

Dieser Schritt ist wichtig, um zu verhindern, dass der Schwanz nach unten hängt, was dazu führen könnte, dass Blut in die Spitze gezogen wird und der Schwanz nekrotisch wird. Wiederholen Sie denselben Vorgang für ein weiteres Tier auf der gegenüberliegenden Seite des Käfigs. Wenn zwei Tiere pro Käfig untergebracht werden, platzieren Sie sie so, dass sie sich fast berühren können.

In der Mitte des Käfigs. Ich gebe eine kleine Menge Sägemehlstreusel in den Käfig, wobei sichergestellt wird, dass nicht genügend vorhanden ist, damit die Maus einen Hügel bilden kann. Nach dem Verfahren zur Entlastung der Hintergliedmaßen das Tier aus der Vorrichtung nehmen und den Schwanzring entfernen.

Unter Verwendung einer Drahtschere das Körpergewicht aufzeichnen und das Tier in seinen Heimkäfig zur Genesung zurückbringen. Nach einer Erholungsphase warten die Tiere erneut, und die Soleusmuskulatur sowie die Nebennierenmassen werden gemessen. Die Körpergewichte vor der Schwanzamputation unterschieden sich nicht signifikant von denen fünf Tage nach der Operation und vor der hu-Behandlung.

Obwohl die Entlastung der Hintergliedmaßen für 14 und 28 Tage zu einem geringen, aber nicht signifikanten Verlust an Körpermasse führte, erholten sich die Mäuse vollständig und erreichten ihr vorherige Körpermassen vor der HU. Nach drei Tagen Erholung. Der Nahrungskonsum für bewegliche Kontrollmäuse und HU-Mäuse ist hier dargestellt.

Die durchschnittliche tägliche Nahrungsaufnahme unterschied sich bei HU-Mäusen über einen Zeitraum von 28 Tagen im Vergleich zu Kontrolltieren nicht. Nach einer HU-Behandlung für 14 und 28 Tage wird eine signifikante Atrophie des Musculus soleus beobachtet, was auf ein wirksames Verfahren nach drei Tagen Erholung hinweist. Die Masse des Musculus soleus war signifikant größer als bei beiden HU-Gruppen, jedoch immer noch signifikant geringer als bei den beweglichen Kontrolltieren.

Sowohl die linke als auch die rechte Nebenniere wurden entfernt und gewogen, um einen Indikator für den Stresszustand des Tieres zu erhalten. Wie hier zu sehen ist, waren die durchschnittlichen Gewichte zwischen Kontroll- und HU-Mäusen vergleichbar. Sobald die Technik beherrscht ist, kann der maßgeschneiderte Eingriff innerhalb von fünf bis zehn Minuten pro Maus abgeschlossen werden, und die Käfigvorbereitung kann innerhalb von 15 Minuten nach diesem Verfahren erfolgen. Andere Methoden wie die Verwendung von Mäusen, Hein, Wiederbelastung der Gliedmaßen und Erholung von Nutzungsatrophie können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, beispielsweise wie die Muskulatur und das Knochensystem sich erholen und auf diese verlängerten Phasen der Nichtnutzung reagieren können.

Nachdem Sie dieses Video gesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die Hinterbeinentlastung bei Mäusen durchführt. Diese Technik ermöglicht die Untersuchung mehrerer Gewebe und Systeme wie kardiovaskulärer, muskuloskelettaler und intestinaler Strukturen unter Entlastungs- und Rebelastungsbedingungen und unter Verwendung einer Vielzahl von Mausmodellen wie Knockouts oder Knockins.