2014年8月14日
ショックグリッドを使用せずに実験用マウスの運動持久力を評価する方法が示されています。この方法は、実験パラメータに対するストレスの交絡効果を減らすことができる人道的な改良です。
この手順の全体的な目標は、自発的な運動持久力を決定することです。実験用マウスでは、これはまずマウスをホームケージ内の処置室に1〜2時間順応させることによって達成されます。その後、マウスはトレッドミルとモーターの音に順応します。
次に、マウスが最大持続速度で快適に動作するまで、トレッドミルの速度を徐々に上げます。最後のステップは、マウスがいつ消耗に達したかを判断することです。最終的に、マウスが疲労困憊するまで走った時間の長さは、ショックグリッドの使用によるストレスの交絡影響のない運動持久力の尺度を明らかにします。
この技術の主な利点は、主にマウスの走行を促すためにショットグリッドを使用しないため、運動持久力とマウスを決定するための既存の方法を改良したものであり、動物と実験の両方にとってストレスの交絡効果が軽減されます。マウスの実験群と運動後の手順を事前に決定します。この手順専用の静かな部屋で、頑丈なカートまたはテーブルにトレッドミルを置きます。
ランニングトライアル中は、トレッドミルをマウスサイズのレーンに設定し、プロトコルに適した傾斜に設定します。ここでは、ダウンヒルランニング中に発生する偏心運動による筋肉の損傷を軽減するために、プラスの5度の傾斜が使用されています。トレッドミルのベルの下に吸収パッドを置いて、糞便をキャッチします。
マウスがケージメイトと一緒に輸送されたホームケージの処置室に1〜2時間順応するのを待ちます。1 つのマウスを選択し、そのタグ番号を記録します。また、マウスの重量を量り、その重量を記録します。
モーターをオンにしていない状態でマウスをトレッドミルに置き、約5分間順応させます。トレッドミルベルトを動かさずに電源を入れ、マウスをさらに5分間機械のノイズに順応させます。この時点で、座りがちなグループのマウスをトレッドミルから取り出し、ケージに戻すか、実験デザインに従って運動後の手順を実施します。
順応後、ベルトを低速に回します。動物がプラットフォーム上になくベルトを探索しているときは、舌圧子でマウスの後肢を1〜3回軽くたたいたり持ち上げたりして、気が進まない動物がトレッドミルにとどまって走るように促します。実験室のタイマーを開始する マウスが毎分10メートルの初速度で動作し始めたら、速度をゆっくりと上げます。
マウスが約2分ごとに1分あたり1メートル刻みでベルトの上部にある場合は、速度を前の設定に下げます。マウスが一定のペースではなく、短いバーストで繰り返し走る場合、ほとんどのマウスはすぐに走りますが、短時間停止することがあります。舌圧子を使用して、動物の後部を軽くたたいたり持ち上げたりして、ランニングの再開を促します。
多くの場合、舌圧子が近づいてくる手に気付くだけで、マウスはさらに走ります。実行中の一時的な中断のためにタイマーを停止しないでください。速度を調整し、マウスがこの速度を記録するのを見て、各マウスの最大持続実行速度を決定します。
一部のマウスは走ることを完全に拒否します。そのようなマウスは短いバーストで走ります。次に、プラットフォームに座っているグルーミングまたはペダルを踏むのをやめ、ベルトに前足を使用します。
拒否するマウスの古典的な姿勢は、舌圧子によってトレッドミルに押し戻されないように、4本の足すべてを動物の下に植えて猫背になります。時折、マウスは走りたくないときに舌圧子に対して攻撃的になり、舌を噛んだり、圧子を噛んだり、逃げ道として舌圧子を登ったりします。試用開始から5分以内に、マウスが動くかどうかが明らかになります。
分析から逃げることを拒否するマウスを削除して特定しますが、座りがちなマウスとしてカウントしません。実験デザインによっては、拒否したマウスを別の日に再試験することができます。疲労は、3回連続で停止し、優しく励まされてもランニングを再開することを拒否することで定義されます。
さらに、苦しい呼吸や広げられた姿勢などの疲労の身体的兆候。疲れ果てたマウスを特定し、タイマーを停止します。すべての速度で走った合計時間を記録します。
実験デザインに応じて、マウスをケージに戻すか、血液や組織採取などの運動後すぐに手順を実施します。機関のガイドラインに従って、個々のマウスをテストした後、前のマウスの香りが次のマウスをテストした後続のマウスの行動に影響を与えないように、殺菌タオルでベルトをきれいに拭いてください。各マウスに新鮮な舌圧子を使用してください。
同じケージに生息するマウスは、処置室に追加の順応を必要とせずに、同じ日に順次試験することができます。運動持久力は、筋肉由来のサイトカインIL 15トランスジェニックマウスの発現が異なるC 57 black sixマウスの異なる系統の分子および代謝プロファイルを正確に反映しています。IL 15を過剰発現するマウスは、ATEコントロールと比較して疲労までのランニング時間が大幅に増加しましたが、IL 15を欠くマウスは、疲労に達する前のランニング時間が大幅に短縮されました野生型コントロール。2つの異なるソースからの57匹の黒い6匹のマウスは、有意に異なるランタイムを示さなかった。
最大持続走行速度は、IL 15ノックアウトマウスでのみ異なりました。この手法の避けられない制限は、一部のマウスが自発的に走ることを拒否することです。若い野生型対照マウスのうち、走ることを拒む割合は10%前後で、生後4か月では拒否の割合が8か月で20%に増加し、生後16か月までに60%以上に増加する。
ただし、高齢層での拒否の割合は、IL 15トランスジェニックマウスで有意に低くなっています。この手順を試みるときは、落ち着いてリラックスし、マウスの行動に注意を払うことを忘れないでください。このビデオを見た後、トレッドミルを使用して運動持久力とeチャクラを使用せずにマウスを決定する方法をよく理解しているはずです。
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本記事では、電気ショック格子を使用せずに実験用マウスの運動持久力を評価する人道的な手法を実演します。このアプローチにより、実験パラメータに対するストレス関連の混同効果を最小限に抑えることができます。
マウスモデルにおける運動持久力の定量的評価は、疾患および治療介入に関連する代謝経路や分子経路を解明する上で極めて重要です。持久力試験からストレス誘発性の交絡因子を排除することで、前臨床データの予測価値が高まり、トランスレーショナルな連続性が維持されます。この改良されたプロトコルにより、生理学的エンドポイントのより正確な評価が可能となり、代謝および筋生物学研究におけるターゲットの妥当性確認やメカニズムのリスク軽減に直接的に寄与します。
本手法は、初期創薬および前臨床検証のプロセスに組み込まれ、代謝および筋肉生物学における仮説検証やメカニズム研究を支援します。