Name: Valutazione della murini esercizio di resistenza senza luso di una griglia Shock: Unalternativa alla Esercizio forzato (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-14T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Scopri un metodo etico per valutare la resistenza all'esercizio nei topi da laboratorio senza griglie elettroshock. Questa tecnica riduce lo stress e migliora la validità dei risultati sperimentali in fisiologia animale.

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Supportato da Merit Review # BX001026 dal Department of Veterans Affairs (LSQ), e l&#39;uso di risorse e strutture in Health Care VA Puget Sound System, il Core transgenico risorse presso l&#39;Università di Washington Nathan Shock Centro di Eccellenza in Biologia di base di invecchiamento (NIA # 5P30AG-013.280), e l&#39;Università di Washington Diabete Endocrinologia Research Center (NIH # P30 DK-17047). Ringraziamo Cynthia Pekow DVM e Kari L. Koszdin DVM, VA Puget Sound, fornito utili commenti sul manoscritto.

La procedura qui descritta è stata approvata dal suono Institutional Animal Care and Use Committee VA Puget, ed è conforme con la Guida ILAR per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio. Preparazione 1 Sperimentale <ol><li> Decidere in anticipo se il sangue o raccolta di tessuto subito dopo l&#39;esercizio fisico è necessario, e in caso affermativo, determinare l&#39;intervallo post-esercizio per la conduzione di tali procedure. Gli esempi includono la determinazione dell&#39;ormone indotta da esercizio o il rilascio di citochine in circolo (che richiede la raccolta di sangue), la determinazione di esercizio espressione indotta di specie di mRNA di interesse (che richiede l&#39;eutanasia seguito da collezione dei tessuti). Qualora non sia indicata l&#39;esercizio di sangue posta immediato o raccolta di tessuto, avere materiali per queste procedure a portata di mano in camera procedura. Ricevi revisione istituzionale approvazione bordo e svolgere, secondo le linee guida legislative. Non tutti gli esperimenti richiedono sangue postexercise o collecti tessutosu; un semplice confronto di resistenza in esecuzione può essere tutto ciò che è necessario. </li><li> Decidere in anticipo sui gruppi sperimentali e procedure postexercise per topi (vedi descrizione sopra). </li><li> Posizionare il tapis roulant su un tavolo robusto in una stanza tranquilla dedicata durante le prove di marcia a questa procedura. </li><li> Posizionare il tapis roulant per i vicoli del mouse di dimensioni e ad un&#39;inclinazione appropriata al protocollo. L&#39;inclinazione di 5 o è qui utilizzato per evitare danno muscolare per esercizio eccentrico (allungamento del muscolo allo stesso tempo come contrazione) che si verifica durante la discesa in esecuzione. </li><li> Inserire un tampone assorbente sotto la cintura tapis roulant per la cattura feci. </li></ol> 2 Acclimatazione del mouse sul tapis roulant Decidere se è necessario un (nessun esercizio) gruppo &quot;sedentario&quot; di topi, ed esporre i topi sedentari per il tapis roulant senza correre come indicato nei passaggi 2,1-2,5. Determinare se sono necessari 2 o 4 gruppi sperimentali,. esempio, sedentario / Esercizio (2 gruppi); Controlli esercitati / esercitata trattamento (2 gruppi, senza animali sedentari); o, sedentario / Esercitate x controllo / trattamento (4 gruppi). Il &quot;trattamento&quot; può essere un genotipo transgenico o ko, un regime farmacologico, dieta speciale, o altro intervento sperimentale. <ol><li> Lasciare che il mouse si adatti alla stanza procedimento nella sua gabbia casa trasportati, con i compagni di gabbia, per 1 - 2 ore. </li><li> Selezionare un singolo mouse e il numero di etichetta di registrazione; pesare mouse e il peso record. </li><li> Posizionare il mouse nel tapis roulant senza il motore acceso per acclimatazione, circa 5 min. Accendete, senza la corsa cintura tapis roulant, e lasciare il mouse acclimatare alla rumorosità della macchina per altri 5 min. </li><li> Rimuovere i topi nei gruppi &quot;sedentari&quot; (se usato; vedi Nota 1) dal tapis roulant a questo punto e restituirli alla loro gabbia o eseguire procedure di post-esercizio come da progetto sperimentale (vedi nota 2). </li></ol><ol><li> Dopo acclimatazione, girare il nastro ad una velocità bassa (10 m / min) quando l&#39;animale sta esplorando la cintura e non sulla piattaforma. </li><li> Toccare o sollevare il posteriore del mouse con un abbassalingua, una a tre volte, per incoraggiare gli animali riluttanti a restare sul tapis roulant e correre delicatamente. NOTA: La maggior parte dei topi verrà eseguito immediatamente, ma a volte fermarsi per brevi periodi. In questo caso, utilizzare il divaricatore di linguetta di toccare delicatamente o sollevare la parte posteriore dell&#39;animale per favorire la ripresa di esecuzione. Spesso, i topi non hanno bisogno di essere toccato con la lingua depressore; notando la mano con l&#39;abbassalingua venire verso di loro fa sì che i topi a correre un po &#39;di più. </li><li> Avviare un timer laboratorio una volta che il mouse è in funzione alla velocità iniziale di 10 m / min. </li><li> Girare la velocità lentamente quando il mouse è in alto (fine salita) della cintura, in incrementi di 1 m / min, circa ogni 2 min. </li><li> Girare la velocità fino alimpostazione precedente se il mouse viene eseguito più volte in brevi raffiche e non ad un ritmo costante. </li><li> Determinare la massima velocità sostenuta esecuzione di ogni mouse (di solito 14-17 m / min per C57BL / 6 topi) regolando la velocità e guardare il mouse. Registrare questa velocità. NOTA: La posizione dell&#39;animale sul tapis roulant spunti l&#39;investigatore per la volontà dell&#39;animale da eseguire ad una velocità più elevata. Se il mouse è all&#39;estrema (in salita) finale e per correre nel muro, è pronto a correre a una velocità superiore. Se il mouse viene eseguito ad un ritmo costante nel mezzo del tapis roulant può essere alla sua velocità massima, o può avere bisogno di ulteriori regolazioni, a seconda della qualità della corsa. </li></ol> 4. endpoint e topi che si fermano <ol><li> Utilizzare l&#39;abbassalingua per toccare delicatamente o sollevare i quarti posteriori di animali che si fermano, per favorire la ripresa di esecuzione (vedi nota 3.2). Non interrompere il timer per interruzioni temporanee in esecuzione. </li><li> Identificare e RemovE i topi che si rifiutano di funzionare. Nota: questo sul foglio dati. A seconda del disegno sperimentale, i topi che rifiutano possono essere riesaminati in un giorno diverso NOTA: alcuni topi completamente rifiutare di eseguire. Tali topi saranno eseguiti in brevi raffiche, poi si ferma per lo sposo o &quot;pedale&quot;, cioè, sedersi sulla piattaforma e usare le zampe anteriori sul nastro. La posizione di questi topi è curvo, con tutti e quattro i piedi piantati sotto l&#39;animale per evitare di essere spinto indietro sul tapis roulant con la lingua depressore. Di tanto in tanto un mouse diventa aggressivo verso l&#39;abbassalingua quando non vuole correre, mordere l&#39;abbassalingua o salire come una via di fuga. E &#39;chiaro entro i primi 5 minuti del processo se il mouse, o non lo farà, correre. Rimuovere i topi che si rifiutano di eseguire dall&#39;analisi, ma non li contano come topi &quot;sedentari&quot;. </li><li> Identificare i topi esausti e arrestare il timer. NOTA: Esaurimento è definito da tre fermate successive e rifiuto di risume in esecuzione nonostante l&#39;incoraggiamento gentile, oltre a segni fisici di stanchezza, come respiro affannoso e la postura strombato. I topi recuperare dalla stanchezza in 30 a 60 min. </li><li> Annotare la quantità totale di tempo trascorso in esecuzione a tutte le velocità. </li><li> A seconda del disegno sperimentale, o di rispedire il mouse è alla sua gabbia, o conducono le procedure postexercise immediate, come sangue o raccolta di tessuto come da linee guida istituzionali. </li><li> Pulire la cinghia pulita con una salvietta germicida dopo aver testato ogni singolo mouse in modo che il profumo del mouse precedente non influenza il comportamento dei successivi topi testati. </li><li> Verificare il successivo mouse. Utilizzare una nuova abbassalingua per ogni mouse. I topi che risiedono nella stessa gabbia possono essere testati in sequenza nello stesso giorno senza acclimatazione aggiuntivo per la stanza procedura. </li></ol>

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Qui descritto è un metodo per valutare la resistenza esecuzione volontaria nei topi di laboratorio utilizzando un tapis roulant motorizzato senza l&#39;uso di una griglia di shock. Questo metodo può rivelare differenze tra sub-linee di C57BL / 6 topi che differiscono nella espressione della citochina IL-15, che a sua volta provoca differenze nell&#39;espressione dei fattori che sottendono esercizio di resistenza 16,17. In linea con i principi della &quot;Tre cuori in R&quot; nel laboratorio di scienze animali...

L&#39;obesità, insulino-resistenza e diabete di tipo 2 sono disordini metabolici correlati che esercitano profondi effetti sulla salute sia negli Stati Uniti e le popolazioni di tutto il mondo 1-4. Esercizio di resistenza può prevenire, così come trattare, queste condizioni di 5,6. Inoltre, la valutazione della velocità di deambulazione e la resistenza sono utilizzate come test clinici diagnostici per fragilità, sarcopenia, e le conseguenze di altri disturbi come la malattia polmonare ostruttiva cronica, in soggetti umani 7. I percorsi biochimici alla base degli effetti benefici di esercizio di resistenza sulla composizione corporea e la sensibilità all&#39;insulina stanno cominciando da chiarire, utilizzando topi geneticamente o farmacologicamente modificati che display migliorato o ridotto la capacità di esercizio 8-11. Tuttavia, molti di questi studi hanno utilizzato tapis roulant motorizzati dotati di griglie d&#39;urto per costringere i topi a correre 8-11. Animali che smettono di esecuzione sono spinti dala cinghia in movimento tapis roulant su una griglia che offre una scossa elettrica piede; per sfuggire stimolo negativo, i topi tornano a correre sul nastro. Tali procedure possono introdurre stress psicologico e comportamento di evitamento come fattori di confondimento che influenzano parametri sperimentali 12. Altri metodi di misurazione di resistenza, come la quantificazione dell&#39;attività ambulatoriale utilizzando un apparato trave-break o quantificazione di in-gabbia corsa della ruota, possono essere confusi dalla modulazione dei cicli circadiani, ansia, formazione involontaria, o cibo comportamento di ricerca 12-16. Inoltre, queste procedure richiedono una custodia ad una, un&#39;altra fonte di stress psicologico per i topi. Pertanto, è necessaria una misura diretta di esercizio di resistenza non confusi da stress. Per ovviare a questi problemi, il nostro laboratorio ha sviluppato e validato un metodo per valutare la massima capacità di esecuzione e durature in esecuzione velocità non allenati, topi naïve utilizzando un tapis roulant motorizzato non equipped con una griglia shock. Lo spazio alla fine del tappeto scorrevole, dove la griglia di shock risiede abitualmente, allora diventa una piattaforma per i topi a riposo, e fornisce un posto per topi che rifiutano di correre a sedersi fino rimossa dall&#39;apparecchio. I topi sono incoraggiati a correre da un osservatore umano per mezzo picchiettando leggermente o toccare con un abbassalingua, insieme con la sensibilità alla disponibilità volontaria per l&#39;esecuzione da parte del mouse. Questo metodo è stato utilizzato per quantificare le differenze di esercizio di resistenza tra geneticamente modificati e controllare C57BL / 6 topi che differiscono nell&#39;espressione del muscolo citochina derivata interleuchina-15 (IL-15) 16,17. Questo metodo è un perfezionamento umano che diminuisce gli effetti confondenti di rinforzo negativo causati da un uso di una griglia di shock.

<table><tbody><tr><td>Tapis roulant per roditori aperto Exer-3/6</td><td>Columbus Instruments, Columbus OH</td><td>1050RM</td><td>Questo numero di catalogo è per i modelli senza griglia antiurto. Le griglie d'urto possono essere rimosse manualmente dai modelli più vecchi (Eco 3/6)</td></tr><tr><td>Salviette germicide in tessuto Sani PDI</td><td>- Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY</td><td>solitamente ordinate tramite la struttura locale</td><td>Contiene il 10% di alcol isopropilico; può essere utilizzato qualsiasi prodotto equivalente.</td></tr><tr><td>Abbassalingua</td><td>Qualsiasi fornitore</td><td></td><td></td>locale</tr><tr><td>Timer di laboratorio</td><td>Qualsiasi fornitore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Topi IL-15 TG</td>*<td>JAX, Bar Harbor, ME</td><td>011002</td><td>Transgene murino IL-15 espresso da un promotore di actina alfa-scheletrico umano modificato con sequenza di segnale alterata per facilitare la secrezione.</td></tr><tr><td>Topi C57BL/6J (wild-type)*</td><td>JAX, Bar Harbor, ME</td><td>000664</td><td>Topi di controllo per topi IL-15 TG</td></tr><tr><td>IL-15 KO*</td><td>Taconic Farms, Germantown, NY</td><td>4269-M</td><td>Topi omozigoti IL-15 "knockout" su sfondo C57BL/</td></tr><tr><td>6 C57BL/6NTac (wild-type)*</td><td>Taconic Farms, Germantown, NY</td><td>Topi di controllo B6-M</td><td>per IL-15 KO*</td></tr><tr><td>Opzionale; le linee e i trattamenti dei topi possono essere specifici per l'esperimento protocollo.</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

valutazione della murini esercizio di resistenza senza l&#39;uso di una griglia shock: un&#39;alternativa alla esercizio forzato

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

Utilizzando modelli di topo di laboratorio, i meccanismi molecolari responsabili dei benefici metabolici di esercizio di resistenza cominciano a essere definiti. Il metodo più comune per valutare l&#39;esercizio di resistenza nei topi utilizza costretto esecuzione su un tapis roulant motorizzato provvisto di una griglia shock. Animali che smettono di esecuzione sono spinti dal nastro in movimento tapis roulant su una griglia che offre una scossa elettrica piede; per sfuggire stimolo negativo, i topi tornano a correre sul nastro. Tuttavia, il comportamento di evitamento e stress psicologico dovuto all&#39;uso di un apparato di shock possono interferire con la quantificazione di resistenza in esecuzione, così come le misure di confondere i livelli di ormone e di citochine sieriche postexercise. Qui, noi dimostrare e validare un metodo raffinato per misurare la resistenza in esecuzione in naïve C57BL / 6 topi di laboratorio su un tapis roulant motorizzato senza utilizzare una griglia shock. Quando i topi sono preacclimated al tapis roulant, che corrono volontariamente con andatura accelera specifico per ogni mouse. Uso della griglia ammortizzatore è sostituito dal delicato incoraggiamento da un operatore umano utilizzando un abbassalingua, accoppiato con sensibilità alla volontà volontario per eseguire da parte del mouse. Endpoint chiari per quantificare i tempi di esaurimento per ogni mouse esecuzione sono definiti e riflettono in segni comportamentali di esaurimento come la postura strombato e respiro affannoso. Questo metodo è un perfezionamento umano che riduce anche gli effetti confondenti dello stress sui parametri sperimentali.

Questa procedura di misurazione esercizio di resistenza riflette accuratamente il profilo molecolare e metabolico di diversi ceppi di topi C57BL / 6 che differiscono nell&#39;espressione della citochina IL-15 16,17. Topi transgenici che iperesprimono IL-15 (IL-15 TG topi) mostra aumentato significativamente run-to-esaurimento volte rispetto ai controlli littermate, mentre i topi che mancano di IL-15 (IL-15 KO topi) presentano ridotti significativamente i tempi di funzionamento prima di raggiungere esaurimento...

Viene dimostrato un metodo per valutare la resistenza all'esercizio nei topi di laboratorio senza l'uso di una griglia d'urto. Questo metodo è un perfezionamento umano che può ridurre gli effetti confondenti dello stress sui parametri sperimentali.

Valutazione della murini esercizio di resistenza senza l&#39;uso di una griglia Shock: Un&#39;alternativa alla Esercizio forzato

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

L'obiettivo generale di questa procedura è determinare la resistenza all'esercizio volontario. Nei topi da laboratorio, ciò si ottiene consentendo prima al topo di acclimatarsi alla sala operatoria nella sua gabbia domestica per una o due ore. Il mouse può quindi acclimatarsi al tapis roulant e al suono del motore.Successivamente, la velocità del tapis roulant viene gradualmente aumentata fino a quando il mouse non funziona comodamente alla sua massima velocità sostenuta. Il passaggio finale consiste nel determinare quando il mouse ha raggiunto l'esaurimento. In definitiva, la quantità di tempo che il topo ha corso fino all'esaurimento rivela una misura della resistenza all'esercizio senza gli effetti confondenti dello stress derivante dall'uso di una griglia d'urto.Il vantaggio principale di questa tecnica è che è un perfezionamento dei metodi esistenti per determinare la resistenza all'esercizio e i topi, principalmente perché non utilizza una griglia di tiro per incoraggiare i topi a correre, riducendo così gli effetti confondenti dello stress, sia per l'animale che per l'esperimento. Decidere in anticipo i gruppi sperimentali e le procedure post-esercizio per i topi. Posiziona

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Qui descritte sono protocolli utilizzati per visualizzare il processo dinamico della MG53-mediata riparazione membrana cellulare in animali interi ed a livello cellulare. Questi metodi possono essere applicati per studiare la biologia cellulare della medesima membrana plasmatica e la medicina rigenerativa.

Visualizzazione di MG53-mediata di riparazione della membrana cellulare Utilizzando In vivo E In vitro Sistemi

Due paradigmi di esercizio sono stati testati su un indotto chimicamente modello murino della menopausa di recente sviluppato per esaminare l'impatto della menopausa sulla capacità di esercizio e l'adattamento cardiaco per esercitare.

Un metodo per studiare l&#39;impatto delle chimicamente indotta da insufficienza ovarica sulla capacità di esercizio e adattamento cardiaca nei topi

L'outcome primario negli studi clinici per le malattie neuromuscolari è generalmente migliorata la funzione muscolare. Pertanto, valutando l'effetto di potenziali composti terapeutici sulla performance muscolare pre clinicamente in modelli murini è di grande importanza. Siamo qui descriviamo diversi test funzionali per affrontare questo.

Valutare prestazioni funzionali nel<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse Model

L'esercizio fisico può alleviare i disturbi comportamentali associati alle malattie neurodegenerative. Gli studi sui meccanismi alla base degli effetti mediati dall'esercizio fisico sono aumentati nei modelli di malattia, ma è probabile che il background neurobiologico che accompagna queste malattie, in particolare l'invecchiamento, non sia considerato.  Qui, illustriamo le misure per aumentare la probabilità di un paradigma di esercizio di successo nei ratti anziani.

Arrivare a Compliance in esercizio forzato nei roditori: A Standard critico per valutare impatto esercizio in Aging legati Disturbi e malattie

La stanchezza è un sintomo comune, poco trattato e spesso poco compreso in molte malattie e disturbi. Nuovi test preclinici dell'affaticamento possono aiutare a migliorare la comprensione attuale e il trattamento futuro dell'affaticamento. A tal fine, l'attuale protocollo fornisce un nuovo mezzo per misurare il comportamento simile alla fatica nel topo.

Il tapis roulant fatica di prova: un test semplice, high-throughput di stanchezza simile comportamento per il mouse

Questo protocollo descrive un sistema flessibile, a basso costo per la misurazione della deambulazione del mouse in un'analisi di attività di campo aperto. Vi mostriamo un saggio di deambulazione di 6 minuti basato su questo sistema rileva una diminuzione nel movimento volontario nei topi mdx che distingue accuratamente miglioramento in un salvataggio di muscolo-specific di questi animali.

Un'analisi semplice e a basso costo per la misurazione della deambulazione in modelli murini di distrofia muscolare

Allenamento di alta intensità nell'ipossia è un protocollo che è stato dimostrato per indurre gli adattamenti vascolari potenzialmente utili in alcuni pazienti e migliorare degli atleti ripetuto capacità di sprint. Qui, verifichiamo la fattibilità dei topi di formazione utilizzando che il protocollo e identificare tali adeguamenti vascolare utilizzando ex vivo valutazione di funzione vascolare.

Sopramassimale intensità di esercizio Hypoxic e valutazione di funzione vascolare in topi

Breve sessione (≤ 10 min) elevato intervallo di allenamento di intensità (HIIT) sta emergendo come alternativa alle modalità di esercizio più lungo, ma le varianti più brevi sono modellate raramente negli studi sugli animali. Qui, descriviamo un 10 min, 3 giorni a settimana, protocollo HIIT tapis roulant in salita che migliora le prestazioni fisiche in maschio e femmina topi invecchiati.

Breve sessione ad alta intensità Interval Training e valutazione di tapis roulant in topi invecchiati

L'elettrocardiogramma (ECG) è la variabile chiave per comprendere l'elettrofisiologia cardiaca. L'esercizio fisico ha effetti benefici ma può anche essere dannoso nel contesto delle malattie cardiovascolari. Questo manoscritto fornisce un metodo di registrazione dell'ECG in tempo reale durante l'esercizio, che può servire a studiare i suoi effetti sull'elettrofisiologia cardiaca nei topi.

Monitoraggio dell'elettrocardiogramma in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi

Questa procedura descrive un modello di allenamento di resistenza della ruota da corsa traducibile a carico progressivo nei topi. Il vantaggio principale di questo modello di allenamento di resistenza è che è interamente volontario, riducendo così lo stress per gli animali e l'onere per il ricercatore.

Un modello di ruota da corsa semplice ed economico per l'allenamento di resistenza progressivo nei topi

Scopri un metodo etico per valutare la resistenza all'esercizio nei topi da laboratorio senza griglie elettroshock. Questa tecnica riduce lo stress e migliora la validità dei risultati sperimentali in fisiologia animale.

Valutazione della murini esercizio di resistenza senza l'uso di una griglia Shock: Un'alternativa alla Esercizio forzato

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