Name: Évaluation des murin exercice dendurance sans lutilisation dune grille de choc: une alternative à lexercice forcé (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-14T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Découvrez une méthode éthique pour évaluer l'endurance à l'exercice chez les souris de laboratoire sans grille de choc. Cette approche réduit le stress et améliore la validité des résultats expérimentaux.

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Soutenu par l&#39;examen du mérite # BX001026 du ministère des Anciens Combattants (LSQ), et l&#39;utilisation des ressources et des installations au système de soins de santé VA Puget Sound, le Core transgénique ressources de l&#39;Université de Washington Amortisseur central Nathan d&#39;excellence dans la biologie fondamentale du vieillissement (NIA # 5P30AG-013280), et l&#39;Université de Washington Diabète Endocrinologie Research Center (NIH # P30 DK-17047). Nous remercions Cynthia Pekow DVM et Kari L. Koszdin DVM, VA Puget Sound, ont fourni des commentaires utiles sur le manuscrit.

La procédure décrite ici a été approuvé par le Comité institutionnel de protection et son utilisation des animaux VA Puget, et conforme à la ILAR Guide pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire. 1 Préparation expérimentale <ol><li> Décidez à l&#39;avance si le sang ou un prélèvement de tissus peu de temps après l&#39;exercice est nécessaire, et si oui, déterminer l&#39;intervalle post-exercice pour la conduction de ces procédures. Les exemples incluent la détermination de l&#39;hormone de induite par l&#39;exercice ou la libération de cytokines dans la circulation (ce qui nécessite la collecte de sang), la détermination de l&#39;expression induite par l&#39;exercice des espèces d&#39;ARNm d&#39;intérêt (nécessitant l&#39;euthanasie, suivie par un prélèvement de tissus). Si immédiat après sang d&#39;exercice ou d&#39;une collection de tissus est indiqué, avoir du matériel pour ces procédures à portée de main dans la salle d&#39;opération. Recevez examen institutionnel approbation du conseil d&#39;administration et effectuer selon les directives réglementaires. Toutes les expériences nécessitent pas de sang après l&#39;exercice ou collecti de tissusur; une simple comparaison de course d&#39;endurance peut être tout ce qui est nécessaire. </li><li> Décidez à l&#39;avance sur les groupes expérimentaux et les procédures de post-exercice pour les souris (voir la description ci-dessus). </li><li> Placez le tapis roulant sur une table solide dans une pièce calme dédié pendant les essais en cours d&#39;exécution à cette procédure. </li><li> Installez le tapis roulant pour voies de souris de taille et à une inclinaison appropriée pour le protocole. L&#39;inclinaison de 5 o est utilisé ici pour éviter les dommages dus à l&#39;exercice excentrique (allongement du muscle en même temps que la contraction) des muscles qui se produit lors de la course de descente. </li><li> Placez un tampon absorbant en dessous de la ceinture de tapis roulant pour attraper les excréments. </li></ol> 2. acclimatation de souris sur le tapis roulant Décidez si un (pas d&#39;exercice) groupe «sédentaire» de la souris est nécessaire, et exposer des souris sédentaires au tapis de course sans courir, comme indiqué dans les étapes 2.1 à 2.5. Déterminer si 2 ou 4 groupes expérimentaux sont nécessaires,. exemple, sédentaire / Exercice (2 groupes); Contrôles exercés / levées de traitement (2 groupes, pas d&#39;animaux sédentaires); ou, sédentaire / Levées x Contrôle / Traitement (4 groupes). Le «traitement» peut être un génotype transgénique ou knock-out, un régime pharmacologique, régime spécial, ou autre intervention expérimentale. <ol><li> Laissez la souris pour s&#39;acclimater à la salle d&#39;intervention dans sa cage de transport domicile, avec leurs compagnons de cage, pour 1 - 2 h. </li><li> Sélectionnez une seule souris et un nombre record d&#39;étiquette; peser la souris et le poids record. </li><li> Placez la souris sur le tapis roulant sans le moteur allumé pour l&#39;acclimatation, environ 5 min. Mettre sous tension, sans la ceinture de tapis roulant en marche, et laissez la souris s&#39;acclimater au bruit de la machine pour un autre 5 min. </li><li> Retirer les souris dans les groupes «sédentaires» (s&#39;il est utilisé, voir la note 1) du tapis de course à ce moment et les renvoyer dans leur cage ou de mener les procédures post-levée que par la conception expérimentale (voir note 2). </li></ol><ol><li> Après acclimatation, de tourner la courroie à basse vitesse (10 m / min) lorsque l&#39;animal explore la ceinture et non sur la plate-forme. </li><li> Appuyer ou soulever l&#39;arrière-train de la souris avec un abaisse-langue, une à trois fois, pour encourager les animaux réticents à rester sur le tapis roulant et courir doucement. REMARQUE: La plupart des souris se déroulera facilement, mais ils s&#39;arrêtent parfois pour de courtes périodes. Lorsque cela se produit, utilisez l&#39;abaisse-langue à taper doucement ou soulever l&#39;arrière de l&#39;animal à encourager la reprise de la course. Souvent, les souris n&#39;ont pas besoin d&#39;être touché par l&#39;abaisse-langue; remarquant la main avec l&#39;abaisse-langue venir vers eux provoque les souris à courir un peu plus. </li><li> Lancer une minuterie de laboratoire une fois que la souris est en marche à la vitesse initiale de 10 m / min. </li><li> Tournez la vitesse lentement lorsque la souris est au sommet (fin vers le haut) de la bande, par incréments de 1 m / min, à propos de toutes les 2 min. </li><li> Tournez la vitesse à laréglage précédent si la souris fonctionne à plusieurs reprises dans des éclats courts et pas à un rythme soutenu. </li><li> Déterminer la vitesse maximale soutenue fonctionnement de chaque souris (habituellement 14 à 17 m / min pour les souris C57BL / 6) par l&#39;ajustement de la vitesse et en regardant la souris. Enregistrer cette vitesse. REMARQUE: L&#39;emplacement de l&#39;animal sur le tapis roulant Queues de l&#39;enquêteur quant à la volonté de l&#39;animal afin de fonctionner à une vitesse supérieure. Si la souris est à l&#39;extrême (en montée) fin et sur le point de courir dans le mur, il est prêt à fonctionner à une vitesse supérieure. Si la souris est en cours d&#39;exécution à un rythme régulier dans le milieu du tapis roulant, il peut être à sa vitesse maximale, ou peut avoir besoin de réglage, en fonction de la qualité de l&#39;analyse. </li></ol> 4. Endpoints et souris qui d&#39;arrêt <ol><li> Utilisez l&#39;abaisse-langue à taper doucement ou soulever l&#39;arrière-train des animaux qui s&#39;arrêtent, pour encourager la reprise de la course (voir note 3.2). Ne pas arrêter le chronomètre des interruptions temporaires dans la course. </li><li> Identifier et REMOVsouris e qui refusent de fonctionner. Indiquer sur la feuille de données. En fonction de votre modèle expérimental, les souris qui refusent peuvent être testés à nouveau sur un autre jour NOTE: Certaines souris seront complètement refuser de fonctionner. Ces souris se déroulera dans des éclats courts, puis arrêter de toiletter ou «pédale», c&#39;est-à s&#39;asseoir sur la plate-forme et d&#39;utiliser leurs pattes avant sur le tapis. La posture de ces souris est voûté, avec les quatre pieds plantés sous l&#39;animal pour éviter d&#39;être repoussé sur le tapis roulant par l&#39;abaisse-langue. De temps en temps une souris devient agressif envers l&#39;abaisse-langue quand réticents à courir, mordre l&#39;abaisse-langue ou grimper comme un moyen d&#39;évasion. Il est clair dans les 5 premières minutes de l&#39;essai si la souris, ou ne sera pas, de fonctionner. Retirer les souris qui refusent de courir à partir de l&#39;analyse, mais ne les comptent pas comme des souris «sédentaires». </li><li> Identifier souris épuisés et arrêter le chronomètre. REMARQUE: Epuisement est définie par trois arrêts successifs et le refus de resume en cours d&#39;exécution en dépit des encouragements doux, plus les signes physiques de fatigue tels que respiration laborieuse et la posture évasée. Souris remettre de l&#39;épuisement dans 30 à 60 min. </li><li> Notez le montant total de temps passé à exécuter à toutes les vitesses. </li><li> Selon la conception expérimentale, soit retourner la souris est dans sa cage, ou mener des procédures de post-exercice immédiats tels que le sang ou un prélèvement de tissus selon les directives institutionnelles. </li><li> Essuyez la bande nettoyer avec une lingette germicide après l&#39;essai de chaque souris individuelle de sorte que le parfum de la souris précédente n&#39;influence pas le comportement des souris testées ultérieures. </li><li> Testez la prochaine souris. Utilisez une nouvelle abaisse-langue pour chaque souris. Les souris qui se trouvent dans la même cage peuvent être testés séquentiellement dans la même journée sans acclimatation supplémentaire à la salle d&#39;intervention. </li></ol>

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</ol>

Les auteurs n&#39;ont aucun conflit d&#39;intérêt à déclarer.

Décrit ici est un procédé pour évaluer l&#39;endurance de roulement volontaire chez la souris de laboratoire au moyen d&#39;un tapis roulant motorisé sans l&#39;utilisation d&#39;une grille de choc. Cette méthode peut révéler des différences entre les sous-lignes de souris C57BL / 6 qui diffèrent dans l&#39;expression de la cytokine IL-15, qui à son tour provoque des différences dans l&#39;expression de facteurs sous-jacents à l&#39;exercice d&#39;endurance 16,17. En accord avec les principes de la «trois R» ...

L&#39;obésité, la résistance à l&#39;insuline, et le diabète de type 2 sont des troubles métaboliques interdépendantes qui exercent des effets profonds sur la santé des États-Unis et les populations mondiales 1-4. Endurance exercice peut prévenir, ainsi que pour traiter, ces conditions 5,6. En outre, l&#39;évaluation de la vitesse de marche et l&#39;endurance sont utilisés comme tests cliniques de diagnostic pour la fragilité, la sarcopénie, et les conséquences d&#39;autres troubles tels que la maladie pulmonaire obstructive chronique, chez des sujets humains 7. Les voies biochimiques sous-jacents aux effets bénéfiques de l&#39;exercice d&#39;endurance sur la composition corporelle et la sensibilité à l&#39;insuline commencent à être élucidés, en utilisant des souris génétiquement ou pharmacologiquement modifiés affichage amélioré ou réduit la capacité d&#39;effort 8-11. Cependant, nombre de ces études ont utilisé des tapis roulants motorisés équipés de grilles de choc pour forcer la souris pour lancer 8-11. Les animaux qui quittent la course sont poussés parla courroie mobile du tapis de course sur une grille qui délivre un choc électrique pied; d&#39;échapper au stimulus négatif, les souris retournent à courir sur la courroie. Ces procédures peuvent introduire un stress psychologique et le comportement d&#39;évitement comme facteurs de confusion touchant paramètres expérimentaux 12. D&#39;autres méthodes de mesure de l&#39;endurance, comme la quantification de l&#39;activité ambulatoire en utilisant un appareil faisceau-break ou la quantification des en-cage roue tourne, peuvent être confondus par la modulation des rythmes circadiens, l&#39;anxiété, la formation par inadvertance, ou de la nourriture comportement de recherche 12-16. De plus, ces procédures nécessitent un hébergement individuel, une autre source de stress psychologique chez la souris. Par conséquent, une mesure directe de l&#39;exercice d&#39;endurance pas confondu par le stress est nécessaire. Pour remédier à ces préoccupations, notre laboratoire a développé et validé une méthode pour évaluer la capacité de fonctionnement maximale et durable vitesse de course chez les souris non formés, naïfs en utilisant un tapis roulant motorisé pas équipé avec une grille de choc. L&#39;espace à la fin de la courroie, où la grille de choc réside habituellement, devient alors une plate-forme pour les souris pour se reposer, et fournit un endroit pour les souris qui refusent de fonctionner à siéger jusqu&#39;à l&#39;enlèvement de l&#39;appareil. Les souris sont encouragées à utiliser par un observateur humain en utilisant tapotant doucement ou de toucher avec un abaisse-langue, couplé avec une sensibilité à la volonté volontaire pour fonctionner sur la partie de la souris. Cette méthode a été utilisée pour quantifier les différences dans l&#39;exercice d&#39;endurance entre les souris C57BL / 6, génétiquement modifiée et à contrôler qui diffèrent dans l&#39;expression de la cytokine muscle dérivé de l&#39;interleukine-15 (IL-15) 16,17. Cette méthode est une amélioration humaine qui diminue les effets confondants de renforcement négatif causé par l&#39;utilisation d&#39;une grille de choc.

<table><tbody><tr><td>Open Rodent Treadmill Exer-3/6</td><td>Columbus Instruments, Columbus OH</td><td>1050RM</td><td>Ce numéro de catalogue est pour les modèles sans grille d’amortisseur. Les grilles d’amortisseurs peuvent être retirées manuellement des anciens modèles (Eco 3/6)</td></tr><tr><td>Sani Cloth Germicidal Towlettes</td><td>PDI- Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY</td><td>généralement commandé par l’intermédiaire d’un établissement local</td><td>Contient 10 % d’alcool isopropylique ; tout produit équivalent peut être utilisé.</td></tr><tr><td>Abaisse-langue</td><td>Tout fournisseur</td><td></td><td></td>local</tr><tr><td>Minuterie de laboratoire</td><td>Tout fournisseur</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IL-15 TG souris *</td><td>JAX, Bar Harbor, ME</td><td>011002</td><td>murin Transgène IL-15 exprimé à partir d’un promoteur d’actine alpha-squelettique humaine modifié avec une séquence de signal modifiée pour faciliter la sécrétion.</td></tr><tr><td>Souris C57BL/6J (de type sauvage)*</td><td>JAX, Bar Harbor, ME</td><td>000664</td><td>Souris témoins pour souris IL-15 TG</td></tr><tr><td>IL-15 KO*</td><td>Taconic Farms, Germantown, NY</td><td>4269-M</td><td>Souris homozygotes IL-15 « knockout » sur fond C57BL</td></tr><tr><td>/6 C57BL/6NTac (type sauvage)*</td><td>Taconic Farms, Germantown, NY</td><td>B6-M</td><td>Souris témoins pour IL-15 KO</td></tr><tr><td>*Facultatif ; les lignées de souris et les traitements peuvent être spécifiques à l’expérimental protocole.</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

Évaluation des murin exercice d&#39;endurance sans l&#39;utilisation d&#39;une grille de choc: une alternative à l&#39;exercice forcé

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

En utilisant des modèles de souris de laboratoire, les voies moléculaires responsables des avantages métaboliques de l&#39;exercice d&#39;endurance commencent à être défini. La méthode la plus courante pour évaluer l&#39;exercice d&#39;endurance chez les souris utilise des contraint courir sur un tapis roulant motorisé équipé d&#39;une grille de choc. Les animaux qui quittent la course sont poussées par la ceinture mobile du tapis de course sur une grille qui délivre un choc électrique pied; d&#39;échapper au stimulus négatif, les souris retournent à courir sur la courroie. Cependant, le comportement d&#39;évitement et de stress psychologique en raison de l&#39;utilisation d&#39;un appareil de choc peuvent interférer avec la quantification de la course d&#39;endurance, ainsi que des mesures de confondre hormones et cytokines taux sériques après l&#39;exercice. Ici, nous démontrons et de valider une méthode raffinée de mesurer course d&#39;endurance dans naïfs souris C57BL / 6 en laboratoire sur un tapis roulant motorisé sans l&#39;utilisation d&#39;une grille de choc. Lorsque les souris sont preacclimated sur le tapis roulant, ils courent volontairement démarche vitesses spécifiques à chaque mouse. Utilisation de la grille de choc est remplacé par un encouragement douce par un opérateur humain en utilisant un abaisse-langue, couplé avec une sensibilité à la volonté volontaire pour fonctionner sur la partie de la souris. Critères d&#39;évaluation clairs pour quantifier le temps à l&#39;épuisement pour chaque souris exécution sont définis et pris en compte dans des signes comportementaux d&#39;épuisement tels que la posture évasée et une respiration laborieuse. Cette méthode est une amélioration humaine qui diminue également les effets confondants de stress sur les paramètres expérimentaux.

Ce procédé de mesure de l&#39;endurance physique reflète fidèlement le profil moléculaire et métabolique de différentes souches de souris C57BL / 6 qui diffèrent dans l&#39;expression de la cytokine IL-15 16,17. Les souris transgéniques qui surexpriment l&#39;IL-15 (IL-15 TG souris) exposition a augmenté considérablement les temps d&#39;exécution à épuisement par rapport aux témoins de même portée, alors que les souris que l&#39;IL-15 (IL-15 KO souris) exposition n&#39;ont pas réduit considérablement les temp...

Une méthode d’évaluation de l’endurance à l’effort chez des souris de laboratoire sans l’utilisation d’une grille de choc est démontrée. Cette méthode est un raffinement humain qui peut réduire les effets confondants du stress sur les paramètres expérimentaux.

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

L’objectif général de cette procédure est de déterminer l’endurance à l’exercice volontaire. Chez les souris de laboratoire, cela se fait en laissant d’abord la souris s’acclimater à la salle d’intervention dans sa cage domestique pendant une à deux heures. La souris est ensuite laissée s’acclimater au tapis roulant et au bruit du moteur.Ensuite, la vitesse du tapis roulant est progressivement augmentée jusqu’à ce que la souris fonctionne confortablement à sa vitesse maximale soutenue. La dernière étape consiste à déterminer quand la souris a atteint l’épuisement. En fin de compte, le temps que la souris a passé jusqu’à l’épuisement révèle une mesure de l’endurance à l’exercice sans les effets confondants du stress dû à l’utilisation d’une grille de choc.Le principal avantage de cette technique est qu’il s’agit d’un raffinement des méthodes existantes pour déterminer l’endurance à l’exercice et les souris, principalement parce qu’elle n’utilise pas de grille de tir pour encourager les souris à courir, réduisant ainsi les effets confondants du stress, tant pour l’animal que pour l’expérience. Décidez à l’avance des groupes expérimentaux et des procédures post-exercice pour les souris. Placez le tapis roulant sur un chariot ou une table solide dans une pièce calme dédiée à cette procédure.Pendant les essais de course, réglez le tapis roulant pour les couloirs de la taille d’une souris et à une inclinaison appropriée au protocole. L’inclinaison de cinq degrés est utilisée ici pour éviter les dommages musculaires dus à l’exercice excentrique qui se produit lors de la course en descente. Placez un tampon absorbant sous la cloche du tapis roulant pour récupérer les excréments.Laissez la souris s’acclimater à la salle d’intervention dans sa cage domestique transportée avec ses compagnons de cage pendant une à deux heures. Sélectionnez une seule souris et enregistrez son numéro de balise. Pesez également la souris et notez son poids.Placez la souris dans le tapis roulant sans que le moteur ne soit allumé pour s’acclimater pendant environ cinq minutes. Allumez l’appareil sans que la courroie du tapis roulant ne fonctionne et laissez la souris s’acclimater au bruit de la machine pendant encore cinq minutes. Retirez les souris des groupes sédentaires du tapis roulant à ce stade et retournez-les dans leur cage ou effectuez des procédures post-exercice selon la conception expérimentale.Après l’acclimatation, tournez la courroie à basse vitesse. Lorsque l’animal explore la ceinture et non sur la plate-forme, tapotez ou soulevez doucement l’arrière-train de la souris avec un abaisse-langue une à trois fois pour encourager les animaux réticents à rester sur le tapis roulant et à courir. Une fois que la souris tourne à la vitesse initiale de 10 mètres par minute, augmentez lentement la vitesse.Lorsque la souris est en haut de la ceinture par incréments d’un mètre par minute environ toutes les deux minutes, réduisez la vitesse au réglage précédent. Si la souris court à plusieurs reprises en courtes rafales et non à un rythme régulier, la plupart des souris courront facilement, mais elles s’arrêtent parfois pendant de courtes périodes. Utilisez l’abaisse-langue pour tapoter ou soulever doucement l’arrière de l’animal afin de favoriser la reprise de la course.Souvent, le simple fait de remarquer la main avec l’abaisse-langue qui vient vers elles fait courir les souris un peu plus. N’arrêtez pas la minuterie pour des interruptions temporaires en cours d’exécution. Déterminez la vitesse de course maximale soutenue de chaque souris en ajustant la vitesse et en regardant la souris enregistrer cette vitesse.Certaines souris refuseront complètement de courir. Ces souris courront en courtes rafales. Ensuite, arrêtez-vous pour vous toiletter ou pédaler, c’est-à-dire vous asseoir sur la plate-forme et utilisez leurs pattes avant sur la ceinture.La posture classique d’une souris refusante est courbée avec les quatre pattes plantées sous l’animal pour éviter d’être repoussée sur le tapis roulant par l’abaisse-langue. Parfois, une souris devient agressive envers l’abaisse-langue lorsqu’elle ne veut pas courir, mordant la langue, l’abaisseur ou grimpant dessus pour s’échapper. Dans les cinq premières minutes de l’essai, il est clair si la souris va fonctionner ou non.Retirez et identifiez les souris qui refusent de fuir l’analyse, mais ne les comptez pas comme des souris sédentaires. Selon votre conception expérimentale, les souris qui rejettent peuvent être testées à nouveau un autre jour. L’épuisement se caractérise par trois arrêts successifs et le refus de reprendre la course malgré de doux encouragements.Ainsi que des signes physiques d’épuisement tels qu’une respiration laborieuse et une posture évasée. Identifiez les souris épuisées et arrêtez le chronomètre. Enregistrez le temps total passé à courir à toutes les vitesses.Selon la conception de l’expérience, retournez la souris dans sa cage ou effectuez immédiatement des procédures post-exercice telles que la collecte de sang ou de tissus. Conformément aux directives de l’établissement, essuyez la ceinture avec une lingette germicide après avoir testé chaque souris individuelle afin que l’odeur de la souris précédente n’influence pas le comportement des souris testées suivantes. Utilisez un abaisse-langue frais pour chaque souris.Les souris qui résident dans la même cage peuvent être testées séquentiellement le même jour sans acclimatation supplémentaire à la salle d’intervention. L’endurance à l’exercice reflète avec précision le profil moléculaire et métabolique de différentes souches de souris noires C 57 six qui diffèrent par l’expression de la cytokine dérivée des muscles IL 15 Les souris transgéniques qui surexpriment IL 15 présentent des temps de course jusqu’à épuisement significativement accrus par rapport aux témoins ATE, tandis que les souris qui n’ont pas d’IL 15 présentent des temps de course significativement réduits avant d’atteindre les contrôles de type sauvage d’épuisement. Voir 57 noir six souris de deux sources différentes ne présentent pas de durées d’exécution significativement différentes.La vitesse de course maximale soutenue ne différait que chez les souris knock-out IL 15. Une limitation inévitable de cette technique est que certaines souris refusent de courir volontairement. Le pourcentage de jeunes souris témoins de type sauvage qui refusent de courir est d’environ 10 %À l’âge de quatre mois, le pourcentage de refus passe à 20 %À l’âge de huit mois et augmente à plus de 60 % à l’âge de 16 mois.Cependant, le pourcentage de refus dans le groupe d’âge plus avancé est significativement plus faible chez les souris transgéniques IL 15. Lors de cette procédure, il est important de se rappeler de rester calme et détendu et de faire attention au comportement de la souris. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’utiliser un tapis roulant pour déterminer l’endurance à l’exercice et les souris sans utiliser e chakra.

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Découvrez une méthode éthique pour évaluer l'endurance à l'exercice chez les souris de laboratoire sans grille de choc. Cette approche réduit le stress et améliore la validité des résultats expérimentaux.

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