2012年1月5日
穴を掘る、ネスティングと買いだめはマウスが容易に実験室で行うことを種に典型的な活動です。この資料では、簡単かつ安価に評価できる方法について説明します。これらのプロトコルは、マウス系統、脳の病変や病気に非常に敏感です。さらに彼らはマウスのための"環境エンリッチメント"を構成し、"3ルピー"18の"洗練"の側面を体現。
本手順の目的は、マウスにおける種特有の行動を特性評価することです。まず、チューブに材料を充填し、動物によってどれだけの量が除去されたかを測定することで、穴掘り行動を調査します。次に、ケージ内にネスティング材を配置し、巣の完成度を定量化することで、ネスティング行動の指標とします。
貯蔵行動の検証は、マウスをフードペレットで満たされたトンネルのあるボックス内に配置し、動物がトンネルからどれだけの量を回収するかを測定することで行われます。一連のテストの結果から、マウスが日常生活動作を行っているかどうかが分かります。通常、マウスとヒトの両種において機能的に同様の行動が損なわれるため、この手法の意義は認知症の治療法の探索にまで広がる可能性があります。
マウスの典型的な行動は、人間の日常生活動作にさえ例えることができます。アルツハイマー病の初期症状は、朝食の準備や靴紐を結ぶこと、食事の計画、買い物に行くことなど、通常の日常生活動作の遂行能力を阻害することです。我々のアルツハイマー病モデルマウスにおいて、種特有の典型的な行動が著しく抑制されていることが分かっています。
ここでは、自宅およびクリニックで観察されるアルツハイマー病患者の日常生活動作と、マウスにおける種特有の行動の抑制との間の、直接的かつ相同的なモデルを用いています。直径68mm、長さ20cmのプラスチック製パイプで穴を構築します。片端を12mmのMDF製プラグで密閉します。
次に、穴掘りチューブの開口端から1 cmの位置に、90度の角度で2つの穴を開けます。それぞれの穴に5 cmの長さのマシンねじを挿入し、しっかりと締め付けます。これで、チューブが床から約3 cm持ち上がった状態になります。
片端に200 gの飼料ペレットを詰め、マウスを overnight で慣らすためにホームケージ内に設置します。マウスを群飼している場合、社会的促進効果により、慣らしはより迅速かつ徹底的に行われます。ただし、単独飼育のマウスについてもベースラインテストを実施する必要があります。
続いて、穴掘り行動の測定に非食物物質を用いることも可能です。例としては、粘土ボール、ピー・シングル(小粒の砕石)、砂などが挙げられます。動物を順化させた後、ベースライン試験を行うため、午後4時頃にテストケージへ十分な量の穴掘り用素材を配置してください。
48時間の間隔をあけて、2回のベースラインテストを行うことが推奨されます。その2時間後に、巣穴の中に残っている材料の内容物を風袋重量を量った容器に移し、その重量を測定します。
未使用の材料をチューブに戻し、翌朝にホームケージに戻します。チューブを取り出し、残っている材料を計量してテストに使用します。この手順を、最後のベースライン測定から少なくとも48時間後に繰り返します。
C57BL/6マウスは通常、最初の2時間で約70g、一晩で約200gの穴掘り行動を示します。海馬損傷マウスは、穴掘り量が5g未満であることが多く見られます。 prion disease(プリオン病)およびリポ多糖は、穴掘り行動を抑制します。
掘削行動の評価により、疾患脳ホモゲネートの注入後10〜12週でプリオン病を検出できますが、臨床症状が現れるのは22週目となります。掘削行動は、系統差やカリウムイオンチャネルサブユニットのノックアウトに対して感受性があることが示されています。営巣行動を測定するには、個別のケージを用意し、床に0.5 centimetersの敷材を敷いてください。
ネストと呼ばれる5cm四方のプレス済み綿球を各ケージに配置します。暗期が始まる約1時間前にマウスを各ネスト付きケージに1匹ずつ入れ、翌朝に結果を評価します。
破れていない巣材の量を計測し、5段階評価で巣の状態を評価します。巣材がほとんど手つかずの状態である場合に1点とし、巣材の90%以上が引き裂かれたほぼ完璧な巣である場合に5点を与えます。体温調節および生殖に関連しているため、オスとメスの両方が巣を作ります。
C57BL/6マウスの巣作りスコアは、雄と雌で同範囲にあります。単一の群で対照比較は行っていませんが、ほとんどのC57BL/6マウスの巣作りスコアは4から5です。しかし、海馬に病変がある場合、スコアの中央値は約2になります。
スコアが3を超えることはないと考えられます。貯蔵行動を測定するため、ウォーターボトルを挿入し、貯蔵チューブを接続する側面に穴を開けて、ホームベースとして使用するボックスを準備します。45 centimeterの長さのワイヤーメッシュを直径40 millimeterのチューブの周りに巻いて、貯蔵チューブを作成します。
アレンクリップまたはワイヤーをねじって固定します。次に、40 mmのブラックチューブを10 cmに切り出したものに押し込んで取り付けます。続いて、このホーディングチューブを先に準備したボックスに接続し、近位端を取り外し可能な木製プラグで塞ぎます。
段ボール製のトンネルと、ホームケージから回収した使用済みの床材を用いてホームボックスを準備します。この際、ホーディングチューブへのアクセスが遮断されていることを確認してください。後で順化させるため、日の早い時間にマウスをボックスに入れます。その後、ホーディングチューブを取り除き、その遠位端に大小のフードペレットを合計100 grams混ぜ合わせて充填します。
暗期の開始直前に、木製のプラグを取り除き、翌朝にマウスが蓄えチューブにアクセスできるようにします。ここでも、タイミングは重要ではありません。
ホームベースボックスに貯蔵されたフードペレットを回収し、重量を測定します。雌のC 57 black sixマウスを使用してください。貯蔵量の中央値はおよそ50から70 gramsになります。
海馬の病変は貯蔵行動を強く抑制しますが、前頭前皮質の病変による影響はわずかです。このビデオを視聴することで、この種に特有の貯蔵行動を評価する方法について十分に理解できるはずです。
本記事では、穴掘り、巣作り、貯蔵といったマウスの種固有の行動を評価する方法について概説します。これらの行動は、マウスの系統や脳病変などのさまざまな要因に敏感に反応し、環境エンリッチメントの一形態としても機能します。
マウスにおける穴掘り、巣作り、および貯蔵行動の定量的評価は、神経変性疾患モデルにおける初期の機能低下を測定するための、トランスレーショナルに有用な指標となります。これらの行動解析により、前臨床チームは日常生活動作の類似活動を評価することが可能となり、標的への結合(ターゲットエンゲージメント)や疾患修飾能に関する予測の信頼性を高めることができます。このようなエンドポイントを探索段階のワークフローに統合することで、ポートフォリオの選別が効率化され、アルツハイマー病および関連疾患の治療薬開発における推進判断のリスクを低減できます。
これらの行動解析は、初期探索から前臨床への連続的なプロセスに位置づけられ、神経変性疾患ポートフォリオにおける標的バリデーションとトランスレーショナルリサーチを橋渡しするものです。