Name: 小脳性運動失調のマウスモデルを評価するための単純な複合表現型のスコアリングシステム (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-05-21T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: 学ぶ小脳性運動失調のマウスモデル評価法。縁歩行、後肢握り込み、歩容、後弯の4検査を用いた複合表現型スコアリングシステムにより、病態重症度と進行を定量的に測定し、神経変性疾患研究に貢献します。

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バイアスを防ぐために、評価を行う実験者が動物の遺伝子型の知識を持つべきではありません。個々の対策が最も重篤な症状を表す、関連する表現型と3の非存在を表す0で、0〜3のスケールで採点されます。各テストは、スコアが再現可能であることを保証するために複数回実行されます。肥満は記述されているすべての措置の解釈が複雑になります。研究者は結果で肥満の役割の可能性を評価するための表現型のスコアリング後のマウスを比較検討することもできます。 レッジのテストレッジのテストでは、小脳性運動失調および他の多くの神経変性疾患で損なわれている調整の直接的な指標である。この措置は、小脳性運動失調の人間の兆候に最も直接的に比較です。 <ol><li>ケージからマウスを持ち上げて、ケージの棚の上に置きます。マウスは、通常は棚に沿って歩くとケージに戻って下降しようとします。 </li><li>それはケージの棚に沿って歩くと、そのケージに自身を低下させるとして、マウスを観察。野生型マウスでは、その足を使って、通常はそのバランスを失うことなく、棚に沿って歩いていく、そして優雅にケージに自身を戻って低下します。これは、0のスコアが割り当てられます。マウスは棚に沿って歩いている間、その足場を失うが、それ以外は調整が表示された場合、それは1のスコアを受け取ります。ケージに下降したときに効果的に頭ではなく、その足で、その後ろ足、または土地を使用しない場合、それは2のスコアを受け取ります。それが棚から落ちた、またはそれに近い、徒歩またはそれ自体を下げるしようとしたとき、または揺れや励ましにもかかわらず、全く移動を拒否した場合、それは3のスコアを受け取ります。一部のマウスは、それらを棚に沿って歩いたり、ケージの中に下降することを奨励するために穏やかなナッジが必要になります。 </li><li>レッジのテストの得点を記録。 </li></ol>抱茎の後肢抱茎の後肢は、特定の小脳性運動失調[1]を含む神経変性モデルマウス、数の疾患の進行のマーカーである。 <ol><li>そのベースの近くに尾をつかんで、すべての周囲のオブジェクトの透明なマウスを持ち上げる。 </li><li> 10秒間後肢の位置を守ってください。後肢が一貫して腹部から離れて、外側にスプレイされている場合、それは0のスコアが割り当てられます。 one後肢が中断時間の50％以上を腹部に向かって後退している場合、それは1のスコアを受け取ります。両方の後肢の一部が一時停止時間の50％以上を腹部に向かって収納されている場合、それは2のスコアを受け取ります。その後肢は完全に撤回し、中断時間の50％以上を腹部に触れている場合、それは3のスコアを受け取ります。 </li><li>そのケージに戻すマウスを置き、その後肢抱茎のスコアを記録。 </li></ol>足取り歩行は、調整と筋肉の機能の指標です。 <ol><li>そのケージからマウスを削除し、その頭が離れて研究者から上向きにして平らな面に置きます。 </li><li>それは歩くと後ろからマウスを守ってください。マウスがその体重がその腹部が地面に触れていないと、すべての手足でサポートされている、と両方後肢が均等に参加して、正常に動くなら、それは0のスコアを受け取ります。それは振戦を示したり、歩きながら足を引きずるように見える場合、それは1のスコアを受け取ります。それが表示される場合は重度の振戦、重度の跛行は、骨盤を下げたり、足が移動（"鴨足"）の間に身体から離れて指し、それは2のスコアを受け取ります。マウスが困難前進があり、地面に沿って腹部をドラッグしたら、それは3のスコアを受け取ります。 </li><li>そのケージに戻すマウスを配置し、歩行のスコアを記録。 </li></ol>脊柱後弯症脊柱後弯症は、マウスモデルの神経変性疾患の共通の症状[2]である背骨の特徴背曲です。それは、神経変性への二次的脊椎筋肉の筋緊張の消失によって引き起こされている。 <ol><li>そのケージからマウスを取り外し、平らな面に置きます。 </li><li>それが歩くとき、それを守ってください。マウスはそれが歩くとき、簡単にその背骨をまっすぐにすることができる、そして永続的な脊柱後がない場合は、それは0のスコアを受け取ります。マウスは、軽度の脊柱後弯症を示すが、その背骨をまっすぐにすることができるなら、それは1のスコアを受け取ります。それは完全に背骨をまっすぐにすることができないと永続的なしかし、軽度の脊柱後弯症を保持している場合、それは2のスコアを受け取ります。それが歩くときや、それが座っている間、マウスは顕著な脊柱後弯症を維持する場合、それは3のスコアが割り当てられます。 </li><li>そのケージに戻すマウスを置き、その脊柱後のスコアを記録。 </li></ol>代表的な結果動物の十分な数で、この手順では、系統間と時間をかけて同じ系統内で表現型の違いを検出することができる。データ分析のために、とることによって各数値データのスコアを計算する個々の三測定の平均値。措置は、別に分析したり、個々の複合表現型のスコアにまとめることができます。 データをグラフ化し、重要性を判断するために適切な統計的手法を適用する。図1は、マウスのトランスジェニックSCA7モデルの複合表現型の評価の結果を示しています。このfloxed - SCA7 - 92Qトランスジェニックモデルでは、92のCAGリピートを持つ人間ataxin - 7遺伝子は、つのloxP部位に隣接されており、細菌人工染色体から発現。複合表現型のスコアは12の可能な最高得点のための抱茎の、レッジの歩行、歩行や脊柱後の評価が含まれています。 floxed - SCA7 - 92QトランスジェニックマウスにおけるプログレッシブSCA7表現型はヒトの疾患の進行性の性質と一致しているの増加の複合表現型のスコアによって示されている。 <img src="/files/ftp_upload/1787/1787fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 図1 Floxed - SCA7 - 92Qマウスは20週（：; *** P &lt;0.001ボンフェローニ事後 2ウェイANOVA）から始まる非トランスジェニック同腹子と著しく異なるプログレッシブSCA7表現型を示す。マウスは、歩行、および脊柱後を抱茎の、岩棚のテストのための0から3のスケールごとに評価した。各年齢における各遺伝子型の平均コンポジットス​​コアを算出した。バーはSEMを示す。

<ol><li>Chou, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyglutamine-expanded+ataxin-3+causes+cerebellar+dysfunction+of+SCA3+transgenic+mice+by+inducing+transcriptional+dysregulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">Polyglutamine-expanded ataxin-3 causes cerebellar dysfunction of SCA3 transgenic mice by inducing transcriptional dysregulation.</a> Neurobiol Dis. 31 (1), 89-101 (2008).</li>
<li>Thomas, P. S. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+endogenous+androgen+receptor+protein+accelerates+motor+neuron+degeneration+and+accentuates+androgen+insensitivity+in+a+mouse+model+of+X-linked+spinal+and+bulbar+muscular+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Loss of endogenous androgen receptor protein accelerates motor neuron degeneration and accentuates androgen insensitivity in a mouse model of X-linked spinal and bulbar muscular atrophy.</a> Hum Mol Genet. 15 (14), 2225-2238 (2006).</li>
<li>Ditzler, S., Stoeck, J., LeBlanc, M., Kooperberg, C., Hansen, S., Coppin, L., Olson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Rapid+Neurobehavioral+Assessment+Reveals+that+FK506+Delays+Symptom+Onset+in+R6%2F2+Huntington%27s+Disease+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Preclinica+Research+Articles%22%5BJournal%5D)">A Rapid Neurobehavioral Assessment Reveals that FK506 Delays Symptom Onset in R6/2 Huntington's Disease Mice.</a> Preclinica Research Articles. 1 (3), 115-126 (2003).</li>
</ol>

これらの研究は、ワシントン動物実験の大学および使用委員会によって承認された。

このプロトコルは、小脳性運動失調のマウスモデルにおける疾患の重症度の高感度かつ容易に行う評価できるように設計されています。スコアリングシステムの個々のコンポーネントは、神経変性の異なるマウスモデルで多かれ少なかれ効果的になります。 このスコアリングシステムの要素を効果的に小脳失調症、ハンチントン病と球脊髄性筋萎縮症[1-3]を含むヒトの神経変性疾患のマウスモデルの様々な、評価するために使用されている。テストの理想的な組み合わせは、問題の疾患に依存します。このプロトコルは、もともと脊髄小脳失調タイプ7（SCA7）のトランスジェニックマウスモデルを評価するために、著者によって設計されました。 ここに提示されたデータを生成するために採用SAC7のモデルでは、動物が行動異常は動物がもはや十分にモバイル独立栄養や水分補給を維持するためにないことを舞台に進行する場合40から43週齢で屠殺したり、より早くした。

小脳性運動失調のマウスモデルを評価するための単純な複合表現型のスコアリングシステム

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

私たちは、小脳性運動失調症のマウスモデルにおける疾患の重症度の迅速かつ高感度定量のためのプロトコルについて説明します。それは脊髄小脳変性症、ハンチントン病と球脊髄性筋萎縮症を含むいくつかの疾患モデルで以前に発行された表現型の評価、から派生しています。対策は、後肢抱茎の、レッジの試験、歩行や脊柱後などがあります。各指標は、4つのすべての措置に対して0〜12の合計で、0〜3のスケールで記録されます。また、神経変性疾患の表現型の時間的進行を定量化しながら結果は事実上、影響を受けると非罹患個体との間で区別する。対策は、個々に分析さ以上の統計的検出力のための複合表現型のスコアに組み合わせることができる。 four説明した対策の理想的な組み合わせは、問題の疾患に依存します。我々は、脊髄小脳失調タイプ7（SCA7）のトランスジェニックマウスモデルでの疾患の重症度を評価するために使用されるプロトコルの例を示す。 アルバートR.ラスパーダとグウェンA.庭は均等にこの原稿に貢献した。

私たちは、小脳性運動失調症のマウスモデルにおける疾患の重症度の迅速かつ高感度定量のためのプロトコルについて説明します。対策は、後肢抱茎の、レッジの試験、歩行や脊柱後などがあります。このプロトコルは、効果的に影響を受けたと非罹患個体を区別し、時間の経過に影響を受ける個人の進行を検出する。

小脳失調のマウスモデルにおいて、疾患の重症度を迅速かつ感度高く定量するためのプロトコルについて記述する。本プロトコルは、以前の...から派生したものである。

疾患の重症度および進行を評価するための複合表現型スコアリングシステムを開発しました。小脳失調症のマウスモデルにおいて、「レッジテスト」、「後肢のクラスピング」、「歩行」、「後弓反張」の4つの異なる試験を実施し、各試験を0から3の尺度で評価して、合計スコアを0から12までで算出します。これら4つの指標のうち、レッジテストは協調運動を直接的に測定するために行われます。後肢のクレスピング（clasping）は、多くの神経変性マウスモデルにおける疾患進行の指標となります。歩行（Gait）は、協調運動および筋機能の尺度です。後弯症（Kyphosis）は、頚胸椎領域における脊椎の湾曲であり、運動系および脊髄小脳変性のマウスモデルに一般的です。各テストを実施し、スコアを記録します。4つのスコアの合計の平均値、または平均複合表現型スコアを各マウス群について算出し、プロットします。このプロトコルを異なるマウスモデルに適用する場合、まず個別のテストスコアを分析し、上述の4つの測定指標の最適な組み合わせを決定することが重要です。この特定のプロトコルは、脊髄小脳失調症のマウスモデルにおいて、罹患個体と非罹患個体を判別すると同時に、疾患表現型の進行を定量化するように設計されています。タイプ7。こんにちは。ワシントン大学神経病理学部のGwen Garden博士の研究室のステファニー・ファーです。本日は、小脳失調症のマウスモデルにおける疾患重症度を評価するための、簡便かつ高感度な方法をご紹介します。当研究室では、脊髄小脳変性症7型（SCA7）のマウスモデルにおける表現型の差異を定量化し、SCA7の表現型の経時的な進行を追跡するためにこの手順を用いています。それでは始めましょう。レッジテスト（ledge test）は、小脳性失調症やその他の多くの神経変性疾患で損なわれる協調運動を直接的に測定する方法です。バイアスを避けるため、ヒトの小脳性失調の徴候と最も直接的に比較可能な指標を測定します。評価を行う実験者は、動物の遺伝子型を知らされていない状態でなければなりません。評価中、個々の測定項目は0から3のスケールでスコア付けされ、0は表現型の欠如を、3は最も重篤な発現を表します。まず、マウスをケージから持ち上げ、ケージの縁に置きます。マウスがケージの縁に沿って歩き、ケージの中へと降りる様子を観察してください。野生型マウスは、バランスを崩すことなく縁に沿って歩き、前肢を用いてスムーズにケージの中へ戻ります。この行動にはスコア0を割り当てます。マウスが縁に沿って歩いている際に足を踏み外したが、それ以外は協調性が保たれているように見える場合は、スコア1となります。後脚を効果的に使用できていないか、スムーズにケージの中へ降りられない場合がこれに該当します。歩行中、あるいは自ら降りようとした際に、縁から落下したか、あるいはそれに近い状態になった場合、または震えて全く動かなくなった場合は、スコア2とします。促しても反応がない場合は、スコア3とします。正確な測定を行うため、レッジテストを3回実施し、そのスコアを記録してください。次に、後肢のクラスピング（clasping）のスコアリング方法を確認しましょう。後肢のクラスピングは、特定の小脳性失調症を含む、神経変性の多くのマウスモデルにおける疾患進行の指標となります。評価を開始するには、尾の基部付近を掴み、周囲の物体に当たらないよう十分な空間を確保して持ち上げます。後肢の位置を約10秒間観察します。後肢が常に腹部から外側に開いている場合は、スコアを0とします。懸垂している時間の50%以上にわたって、片方の後肢が腹部に向かって引き寄せられている場合は、スコアを1とします。懸垂時間の50%以上の時間、両後肢が腹部に向かって部分的に屈曲している場合は、スコア2とします。後肢が完全に屈曲し、懸垂時間の50%以上の時間、腹部に接触している場合は、スコア3とします。この試験を3回行い、後肢のクラスピングスコアを記録してください。それでは、歩行能力の評価方法について見ていきましょう。歩行テストは、協調性と筋肉機能の指標となります。テストを開始するには、マウスをケージから出し、頭を研究者とは反対方向に向けた状態で、平らな面上に置きます。マウスが歩行する様子を後方から観察します。マウスが通常通りに歩行し、腹部が地面に触れることなく四肢すべてで体重を支え、かつ両後肢が均等に機能している場合は、スコア0とします。歩行中に震えが見られる、または跛行しているように見える場合、あるいは足先がわずかに外側に向いている場合は、スコア1とします。激しい震え、ひどい跛行、骨盤の低下、または移動中に足が体からより大きく外側に開く様子が見られる場合は、スコア2と判定します。マウスが前進困難で腹部を地面に引きずる場合は、スコア3とします。マウスのGAを3回観察し、スケートスコアを記録しました。それでは見てみましょう。後弯症テストについて説明します。後弯とは、脊髄に見られる特徴的な背面の湾曲のことです。これは、マウスモデルにおける脊髄小脳失調症を含む、運動系に関わる神経変性疾患の一般的な症状です。これは、神経変性に起因する脊髄筋の筋緊張低下によって引き起こされます。まず、マウスをケージから取り出し、平らな面に置きます。マウスが歩く様子を観察してください。マウスが歩行時に容易に脊柱を伸ばすことができ、持続的な後弯症が見られない場合は、スコア0点とします。軽度の後弯症が見られるものの、脊柱を伸ばすことができる場合は、スコア1点とします。脊柱を全く伸ばすことができず、軽度ながら持続的な後弯症がある場合は、スコア2点とします。マウスが歩行中または静止中に顕著な後弓反張（キフォシス）を維持している場合、スコア3とします。マウスの後弓反張スコアを3回観察してください。その後、マウスをケージに戻し、後弓反張スコアを記録します。以下は、Flocked SCA 7 92 Qとして知られている、小脳共済型脊髄小脳変性症7型（SCA7）モデルのmurnトランスジェニック・スパイノの複合表現型評価の代表的なグラフです。4つの指標のスコアをマウスごとに合算し、各週齢の両方の遺伝子型について平均複合スコアを算出しました。ここでは、Fluxed SCA 7 92 Qマウスが、非トランスジェニックの同腹個体とは有意に異なる、進行性のSCA7表現型を示すことがわかります。重要な点として、このように時間とともに表現型スコアが増加することは、ヒトの疾患の進行性と一致しています。小脳失調症のマウスモデルにおいて、疾患の重症度および進行を評価するために複合表現型スコアリングシステムを利用する方法を解説しました。この手順を行う際は、上述した4つのテストすべてにおいて肥満が混同要因となることに留意することが重要です。個々のテスト結果を個別に分析し、使用するマウスモデルに最も適した複合表現型スコアリングシステムにおける最適な組み合わせをまず決定することもあります。以上です。ご視聴ありがとうございました。皆さんの実験がうまくいくことを願っています。

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