Il presente protocollo delinea un metodo per la creazione di un dispositivo basato su piattaforma a bilanciere economico utilizzato per indurre la privazione del sonno nei topi. Questo dispositivo si è dimostrato efficace nel causare interruzioni nei modelli di sonno evidenziati dall'elettroencefalogramma (EEG), oltre a indurre cambiamenti metabolici e molecolari associati alla privazione del sonno.
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Articolo metodologico
Stabilire un dispositivo per la privazione del sonno nei topi
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
L'interruzione del ritmo circadiano si riferisce alla desincronizzazione tra l'ambiente esterno o il comportamento e l'orologio molecolare endogeno, che compromette significativamente la salute. La privazione del sonno è una delle cause più comuni di interruzione del ritmo circadiano. Varie modalità (ad esempio, piattaforme sull'acqua, manipolazione delicata, camere a barre scorrevoli, tamburi rotanti, agitatori orbitali, ecc.) sono state segnalate per indurre la privazione del sonno nei topi per studiarne gli effetti sulla salute. L'attuale studio introduce un metodo alternativo per la privazione del sonno nei topi. È stato progettato un dispositivo automatizzato basato su piattaforma a bilanciere che è conveniente e interrompe in modo efficiente il sonno nei topi alloggiati in gruppo a intervalli di tempo regolabili. Questo dispositivo induce cambiamenti caratteristici della privazione del sonno con una risposta allo stress minima. Di conseguenza, questo metodo può rivelarsi utile per i ricercatori interessati a studiare gli effetti e i meccanismi alla base della privazione del sonno sulla patogenesi di molteplici malattie. Inoltre, offre una soluzione conveniente, in particolare quando è necessario che più dispositivi di privazione del sonno funzionino in parallelo.
Introduzione
L'interruzione del ritmo circadiano si riferisce alla desincronizzazione tra l'ambiente esterno o il comportamento e l'orologio biologico endogeno. Una delle cause più comuni di interruzione del ritmo circadiano è la privazione del sonno1. La privazione del sonno non solo influisce negativamente sulla salute umana, ma aumenta anche significativamente il rischio di molte malattie, tra cui il cancro2 e le malattie cardiovascolari3. Tuttavia, i meccanismi alla base degli effetti dannosi della privazione del sonno rimangono in gran parte sconosciuti e stabilire modelli di privazione del sonno è essenz....
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Protocollo
Tutti i protocolli sperimentali sugli animali in questo studio sono stati approvati dal Comitato Etico per il Benessere degli Animali da Laboratorio dell'Ospedale Renji, Facoltà di Medicina, Università Jiao Tong di Shanghai. Nello studio sono stati utilizzati topi maschi C57BL/6J, di età compresa tra 8 e 10 settimane. Gli animali sono stati ottenuti da una fonte commerciale (vedi Tabella dei materiali). Le parti principali necessarie per la creazione del dispositivo sono elencate nella Figura 1A.
1. Preparazione del dispositivo di privazione del sonno
- Fissare un'estre....
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Risultati
Il dispositivo stabilito per la privazione del sonno nei topi è mostrato nella Figura 1D. Al giorno 7 dopo l'inizio della privazione del sonno, il monitoraggio dell'elettroencefalogramma (EEG) e dell'elettromiografia (EMG)16 ha indicato che il dispositivo ha ridotto significativamente la durata del sonno e aumentato la durata della veglia nei topi (Figura 2A-D). Nel frattempo, l'attuale protocollo ha aume.......
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Discussione
I modelli murini di privazione del sonno sono essenziali per studiare gli effetti dell'interruzione del sonno su varie malattie, tra cui le malattie cardiovascolari21, le condizioni psichiatriche22 e i disturbi neurologici23. Tra le strategie di privazione del sonno esistenti nei topi, gli approcci fisici che comportano l'interruzione ripetitiva a breve termine del sonno sono i più comunemente usati 5,7,12
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni della National Natural Science Foundation of China (82230014, 81930007, 82270342), dello Shanghai Outstanding Academic Leaders Program (18XD1402400), della Commissione per la scienza e la tecnologia della municipalità di Shanghai (22QA1405400, 201409005200, 20YF1426100), dello Shanghai Pujiang Talent Program (2020PJD030), SHWSRS(2023-62), dello Shanghai Clinical Research Center for Aging and Medicine (19MC1910500) e del programma di innovazione post-laurea del Bengbu Medical College (Byycxz21075).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Provetta per microcentrifuga da 1,5 mL | Axygen | MCT-150-C-S | |
| centrifuga da 50 mL | Kit ELISA per | adenosina NEST 602002 | |
| Tecnologia Ruifan | RF8885 | ||
| Gabbia per animali | ZeYa tech | MJ2 | |
| Glucometro | YuYue | 580 | |
| C57BL/6J Topi | JieSiJie Animale da laboratorio | N/A | Età: 8-10 settimane |
| Biella | ShengXiang Tech | N/A | Lunghezza: 20 cm |
| Ventola di raffreddamento | LiMing | EFB0805VH | Tensione di alimentazione: 5 V; Consumo energetico: 1,2 W; Flusso d'aria: 26,92 cfm; Dimensioni: 40 mm * 40 mm * 56 mm |
| Kit ELISA Corticosterone | Elabscience | E-OSEL-M0001 | |
| Sistema di registrazione e analisi EEG/EMG | Pinnacle Technology | 8200-K1-iSE3 | |
| Isoflurano | RWD | 20071302 | |
| emostatici per zanzare FST | 13011-12 | Strumento chirurgico | |
| Motore e supporto motore | MingYang | MY36GP-555 | Tensione di alimentazione: 24 V c.c.; Diametro dell'albero: 8 mm; Coppia massima in uscita: 100 Kgf.cm; Velocità massima di uscita: 10 giri/min |
| NanoDrop 2000c | Thermo Scientific | NanoDrop 2000c | |
| Adattatore per mattoncino di alimentazione | MingYang | QiYe-0243 | Tensione di ingresso: 110-220 V c.a.; Tensione di uscita: 24 V c.c.; Corrente di uscita: 2 A; Lunghezza del cavo: 2 m |
| Kit commerciale qPCR | Vazyme | Q711-02 | |
| Apparecchiatura di misurazione qPCR | Roche | 480 | |
| Piattaforma rettangolare fissata con un cilindro in acciaio compatibile con le viti | Personalizzato | N/ | A Larghezza: 20 cm; lunghezza: 25 cm; lunghezza del cilindro: 30 cm, spessore: 2 mm |
| Kit commerciale da RNA inverso a cDNA | Vazyme | R323-01 | |
| Vite e dado | Guwanji | N/A | Diametro interno: 6 mm, 12 mm |
| Cilindro in acciaio compatibile con viti | Personalizzato | N/A | Lunghezza: 300 mm |
| Canali in acciaio scanalato | Personalizzato | N/A | Lunghezza: 400 mm o 500 mm, spessore: 2 mm |
| Contattore a tempo | LiXiang | DH48S-S | Tensione di alimentazione: 110-220 V c.a.; Unità di misura: ore, minuti, secondi; Configurazione dei contatti: DPDT |
| TRIzol | Vazyme | R401-01 |
Riferimenti
- Yang, D. F., et al. Acute sleep deprivation exacerbates systemic inflammation and psychiatry disorders through gut microbiota dysbiosis and disruption of circadian rhythms. Microbiological Research. 268, 127292(2023).
- Alanazi, M. T., Alanazi, N. T., Alfadeel, M. A., Bugis, B. A.
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Ristampe e permessi
