における機能のパフォーマンスを評価する MDXマウスモデル

Summary

神経筋疾患のための臨床試験における主要評価項目は、通常、筋肉の機能を向上させることができる。従って、マウスモデルにおいて、臨床的にあらかじめ筋性能に対する潜在的な治療化合物の効果を評価することは非常に重要である。ここでは、この問題に対処するためのいくつかの機能テストを記述します。

Abstract

デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）は、治療法は利用できないため、重度かつ進行性の筋消耗障害である。それにもかかわらず、いくつかの潜在的な医薬化合物および遺伝子治療アプローチは、臨床試験に進んでいる。筋肉機能の改善は、これらの試験で最も重要なエンドポイントであると、強調の多くは、信頼性の設定に置かれた、再現性、および機能テストを行うことが容易で事前に臨床的に筋機能を評価するため、強さ、状態、および調整でDMD のMDXマウスモデル。両方の浸潤性および非侵襲性のテストが用意されています。病気を悪化しないテストは、疾患の自然経過および治療 ​​的介入（ 例えば 。前肢握力試験、ワイヤまたはグリッドとロータロッド走行のいずれかを使用して2つの異なる吊り試験）の効果を決定するために使用することができる。あるいは、強制トレッドミル走行は、疾患の進行を増強および/または評価するために用いることができる疾患病理に対する治療的介入の保護効果。ここでは、信頼性と再現性のある方法でこれらの最も一般的に使用される機能テストを実行する方法について説明します。標準作業手順に基づいて、これらのプロトコルを使用すると、異なる研究所間でのデータの比較が可能になります。

Introduction

デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）は1:5,000新生児の男の子に影響を与える最も一般的な神経筋疾患である。この重度および進行性の筋消耗疾患は、オープンリーディングフレームを破壊し、機能性ジストロフィンタンパク質の合成を防止するDMD遺伝子の変異によって引き起こされる。ジストロフィンを欠損する筋線維は、誘発された損傷を行使する脆弱性が存在します。筋肉の再生能が消耗すると、損傷を受けた筋肉の慢性炎症に起因する、繊維は、その後、機能の損失につながる、結合組織および脂肪で置換されている。一般的には、DMD患者は、二十年の初期の下肢の歩行を失う。その後、また腕や肩帯の筋肉が影響を受けている患者は、しばしば脊髄を支える筋肉の非対称弱体化に胸腰椎脊柱側弯症を開発しています。補助換気は一般的に十代後半や20代前半が必要である。呼吸や心臓の障害リード第三又は第四十年¹死まで。

原因遺伝子は、25年以上前に^2が発見されたが、DMDのために利用可能な治療法はありません。ただし、健康管理を改善し、コルチコステロイドの使用は、西洋の世界³で平均寿命を増加している。 mdxマウスのような動物モデルを用いて、前方の潜在的な治療戦略の発見への主要な工程が行われている。 mdxマウスは、最も一般的に使用されるDMDのマウスモデルである。それは、マウスDMD遺伝子のエ....

Protocol

ここで説明する実験は、ライデン大学医療センター（LUMC）の動物倫理委員会（12月）により承認された。マウスは、LUMCの動物施設で飼育し、12時間の明暗サイクルで個別換気ケージの中で飼育した。彼らは、水と標準飼料への不断のアクセスを持っていた。

以下に記載の機能試験のいずれかを行う際に、実験条件は厳密にばらつきを低減するように制御されなければならない。パフォーマンスは、年齢や性別で異なるように好ましくは、年齢や性別適合マウスを使用すべきである。同じゴミに属するマウスは実験群の上にランダム化されるべきである。動物は、実験グループを知らされていないのと同じオペレータによってテストする必要があります。試験は、個々のマウスおよび時点間の大きな変動が¹⁴すべてについて観察することができるなど 、その日およ ​​び曜日の同じ時間に行われ、臭気を等化する同じ部屋、ノイズされるべきである機能テストは、したがって、6〜8匹のマウス/実験群を使用する必要があります。機能テスト性能も大きく異なる近交系、野生型株との間で異なることができる。そのため、実験およびコントロール野生型マウスでは、常にバックグラウンドに対応している必要があります（MDXマウスの場合C57BL/10ScSnJ野生型株を使用してください）。ここに記載されているすべてのデータは、我々がここにから野生型を参照C57BL/10ScSnJ野生型株、得られている....

Results

野生型およびmdxマウスの前肢握力は4月12日週齢の間で増加し、高齢のマウスで再び減少します。力の障害は、すでに若いmdxマウスにおいて観察することができる。 9週齢の雌のマウスの代表的なデータを図1A及び1Bに示されている。疲労がこの年齢でまだ株の間で異なっていませんが、mdxマウスは野生型マウスよりも弱い。私たちは、古いMDXと野生型マウスで疲労性にまだデータがありません。

信頼性と再現性のある結果を得るために、多数の評価は、同じ実験者によって行われる必要がある。ここで我々はまた、信頼性の高いデータを提供引っ張るの15回/個別しかし少数（5引っ張るという低）を引っ張って説明します。細心の注意は、これは主に成果に影響を与えることができ、グリッド上の足の位置に描画する必要がある。プル中、唯一の両方の前足を使用する必要があり、彼らはbにする必要がありますeは、次の（ 図1C）は、互いにうまく配置された。マウスは、.......

Discussion

ここで紹介する機能テストは、再現性の実施が容易と野生型と自分の年齢とは無関係にジストロフィーマウスにも適用可能である。テストは、事前に臨床的に筋機能、強さ、状態、および調整を評価するための便利なツールを提供しています。疾患の自然史に関する化合物の効果を試験する場合、ここで説明する非侵襲的検査（前肢握力、ぶら下げテストとロータロッド試験の両方）がうまくこれらのテストは、連続した日に実行され、機能テスト体制で組み合わせることができる。これらのプロトコルは、mdxマウスに有害ではなく、長手方法¹⁰で使用することができる。それは、これらのテストのそれぞれの成果ではなく、個々の筋肉の異なるまたは部分的にオーバーラップする筋肉群によって生成されることに留意すべきである。そのため、複数のテストを組み合わせて使用​​すると、より完全な画像を得ることをお勧めし、それによって実験の機能性に優れた洞察さ精神的なグループ。あるいは、靴底筋の機能的改善は、筋肉の生理学的測定値^20を使用して評価することができる。

行動試験と同様に、また、機能テスト.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
マウスグリップ力計	Chatillon DFE(コロンバスインスツルメンツ再販)	#80529
ハンギングワイヤー 2肢デバイス	布ハンガーまたはカスタムメイドデバイス
ハンギングワイヤー4肢デバイス	ラットケージの蓋またはカスタムメイドデバイス
ローターロッド	ウーゴバジル	#47600
マウス用トレッドミル エクサー 3/6	コロンバスインスツルメンツ	#1055SRMの