ALSのSOD1-G93Aマウスモデルにおける疾患進行を評価するためのクイック表現型の神経学的スコアリングシステム

Summary

このビデオプロトコルは、筋萎縮性側索硬化症のトランスジェニックマウスモデルにおける神経筋欠損を評価するための、高感度で信頼性が高く、迅速な方法を説明しています。

Abstract

SOD1-G93Aトランスジェニックマウスは、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の最も広く使用されている動物モデルです。ALS TDIでは、SOD1-G93Aマウスの神経筋機能を迅速に確実に評価する表現型スクリーニングプロトコルを開発しました。このプロトコルには、後肢の機能を評価するために設計された単純な神経学的スコアリング システム (NeuroScore) が含まれています。 NeuroScoreは、後肢の欠損がSOD1-G93Aマウスで最も早く報告された疾患の神経学的徴候であるため、後肢の機能に焦点を当てています。ALS TDI によって開発されたプロトコルは、麻痺 (軽度または部分的な麻痺) の発症、麻痺の進行および重症度の偏りのない評価を提供し、疾患の進行における薬物誘発性の変化を特定するのに十分な感度を備えています。このレポートでは、詳細な原稿とビデオを組み合わせることで、スコアリングの曖昧さと実験者間のばらつきが最小限に抑えられ、他の研究室でプロトコルを採用することができ、異なる環境で行われている研究間の比較が可能になります。このビデオプロトコルは、現在および将来のALS研究者にとって優れたトレーニングツールとして役立つと信じています。

Introduction

1990年代半ばにおけるその開発SOD1-G93Aトランスジェニックマウスモデルは、筋萎縮性側索硬化症^（ALS）1の最も広く使用される動物モデルとなっている以来。このトランスジェニックマウスモデルは、遺伝的に、アミノ酸93（G93A）のアラニンへの変異ALS関連グリシンを保有する人のCu / Znのスーパーオキシドジスムターゼ1（SOD1）遺伝子の変異型を過剰発現するように設計されました。 G93A変異を一括メイク家族性ALS症例²の約​​1/5 SOD1遺伝子の多くの変異の一つです。

ALSとの明らかな遺伝的リンクに加えて、このような運動ニューロンの損失、進行性の筋力低下や萎縮などのヒトでALSの病理学的特徴の多くを再現するため、SOD1-G93Aモデルは、最終的に、ALS創薬研究の主力となっています麻痺と死^3。多くの場合、トランスジェニック動物モデルの場合と同様にかかわらず、固有の双方向性がありますSOD1-G93Aマウスに関連する学的変動。スコットら 。少なくとも24ごみをマッチさせた男女バランスのマウスのコホートは^、4生物学的変動によって作成されたノイズを克服するために、薬剤の有効性の研究のデザインに必要とされていることを確認しました。攻撃的な疾患の進行、毎日モニタリングの必要性と組み合わせたこれらの研究に必要な動物の多くは、神経筋強度および機能を測定するため....

Protocol

すべての実験動物の管理と使用のための健康ガイドの国立研究所によって記載されたプロトコルに従って実施されており、ALS TDIの制度的動物のケアと使用委員会（IACUC）によって承認されました。

1.動物、住宅、および研究デザイン

注意：SOD1-G93Aマウスコロニーは、もともとガーニーら⁷によって生産高コピーB6SJLTgN（SOD1G93A）1Gur株に由来するものでした。コロニーは、現在、野生型C57BL / 6-SJL F1の雌とトランスジェニックC57BL / 6-SJL男性を交配することによって維持されています。 F1動物をB6雌とSJL男性を交配することによって生成されます。マウスは、生​​後35〜45日でALSのTDI毎週に出荷されます。

1. マウス少なくとも1週間は研究に割り当てる前（18〜23°Cと40〜60％の湿度の温度で、12時間の明/暗サイクル）動物施設に順応できるようにします。
2. ハウスオスSOD1-G93Aマイクグループを収容するので、ケージごとに電子1マウスは、男性は戦うために傾向があります。ケージ当たり最大2つの家の女性SOD1-G93Aマウス。プラスチック小屋の形で、環境エンリッチメントを提供します。マウスは、水/食品飲料に薬物投与を必要とする研究の一部である場合を除き、食料

Results

90男性と94女性の非処置SOD1-G93Aマウスのデータは2014年の間に、ALS TDIで学ん神経学的スコアを評価しました。結果は、女性に比べNS 1におけるその寿命の大部分によって証明されるように、雄マウスは、典型的に、雌のマウスよりもより攻撃的な疾患進行を有することを示しています。 NS 2、NS 3は、男女全体で事実上等しい頻度で発生します。それは「通常の」表現型と考えられているので、NS 0は分析から除外しました。 NS 4はまた、それが唯一のSOD1-G93Aマウスの寿命（ 表2、図1）に一度発生する可能性がありますので、定義によって除外されました。

NSデータは、SOD1-G93Aマウスでの試験化合物TDI173のALS疾患進行の有効性薬理研究から提示された（n =性別/処理当たり16; 64総マウス）。 図2において、神経学的疾患の進行の速度は、データcの順序回帰分析によって捕捉として提示されています本明細書に詳述NeuroScoreプロトコルを使用してaptured。 TDI173処置マウス.......

Discussion

本稿では、適切に適用された場合、迅速かつ簡単にビデオプロトコルを記述し、確実にSOD1-G93Aマウスにおける疾患の進行を評価し、薬物誘発性の変化を識別することができます。別のグループは、SOD1-G93Aマウス^8〜10のための表現型のスコアリングシステムを開発してきたが、それらは多くの場合、手続きに十分な詳細を提供し、レプリケーションのために不十分であるしないでください。その結果、スコアリングシステムはほとんどそれらを開発し、特定のグループ外で使用されていません。この報告では、ビデオで詳細な原稿の組み合わせは、このように他の研究所に採用されるためのプロトコルを可能にし、異なる設定で行われている研究との比較を可能に得点曖昧さとインター実験の変動を最小限に抑えることができます。

NeuroScoreと呼ばれるこの報告書に記載の神経学的スコアリングシステムは、正確な数値は、標識やSYのセットに起因する順序データを生成し、mptomsはランク付けされ、疾患の重症度を確立超えては意味がありません。この場合、NS 0は少なくとも重篤な疾患状態であるとNS 4は、マウス.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur	ジャクソン研究所、バーハーバー、メイン州	002726	この研究で使用されたマウスの系統
Breeders	Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA		コロニー維持
Scale	Navigator OHAUS, Parsippany, NJ	Model N14120	マウスの体重を量るために使用されます
Nutra-GelH	Bio-Serv, Flemington, NJ	#S4798	ウェットフード病気のマウスに提供
照射実験動物ダイエット	ハーラン、インディアナポリス、IN	2918-111914M	チョウダイエット
ラボグレードのサニチップス	ハーラン Teklad、インディアナポリス、IN	7090	寝具
JMPH	SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC	v10.0.2	統計ソフトウェア
Microsoft Excel	Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA	Excel 2013 (v 15.0)	スプレッドシートソフトウェア
GraphPad Prism 5	GraphPad software Inc., La Jolla, CA	v5.4	Graphing software
Mouse Huts	Bio-Serv, Flemington, NJ	K3272	For environmental enrichment