てんかんのマウスモデルにおける熱誘発発作の行動スクリーニング

GEFS+変異は、患者に熱性けいれんを引き起こす。GEFS+マウスにおける低体温誘発発作を研究する能力により、特定の変異と発作プロファイルとの関係を調べることができます。デジタル温度コントローラは、加熱ボックス内の温度勾配を再現可能な方法で設定するのに役立ちます。

したがって、マウスの体温をゆっくりと安定した速度で上昇させることができる。このプロトコルは、熱性けいれんを軽減または排除するために使用できる、薬物や食事制限などの潜在的な治療法を特定するために使用できます。直腸温度プローブを怪我をせずにマウスに挿入するには、マウスに簡単に麻酔をかけ、直腸プローブの先端に潤滑することをお勧めします。

電源オンボタンでマウスヒートチャンバーの電源を入れてから、ヒートオンボタンを押します。デジタル温度コントローラのキーパッドを使用して、ヒートチャンバの温度を摂氏50度に設定します。熱室の床に穂軸の寝具を敷きます。

ヒートチャンバーの前にビデオ録画カメラを取り付けます。直径140ミリメートルのペトリ皿に厚い層のティッシュペーパーを敷き詰め、氷の上に置き、冷却パッドとして機能します。スクリーニングアッセイのために、マウスの体重が15グラム以上であることを確認する。

手順を開始する前に、マウスがつま先のピンチで完全に麻酔されていることを確認してください。直腸温度プローブの金属先端に潤滑剤をコーティングし、マウスにそっと挿入します。直腸プローブをテープでマウスの尾に固定します。

マウスを穂軸の寝具が並ぶ新しい回復ケージに入れます。タイマーを起動し、マウスが麻酔から完全に回復し、温度が摂氏35〜36度で安定するまで、深部体温を監視しながらマウスを5分間観察する。5分の終わりに、マウスの体温をゼロ分での初期体温としてメモします。

予熱したマウス熱室の床にマウスを素早く移し、実験試行を開始した。マウスを予熱したマウスチャンバーに入れた後、カメラとストップウォッチを起動し、マウスの体温が毎分25°C、2.5°Cの速度で上昇するように、一定間隔でヒートチャンバの温度を上昇させる。実験期間中、マウスの体温を1分間隔で記録し始める。

9.5 分で、ヒートチャンバの温度を 55 °C に設定し、10 分までにヒートチャンバの温度を 55 °C に安定させます。同様に20分までに熱室の温度を摂氏60度まで安定させる。各発作スクリーニング試験は30分間持続する。

マウスが発作を経験した場合は、発作中のマウスの体温を発作閾値温度として記録する。マウスによって表示される発作行動特性をメモし、マウスをチャンバーからすばやく取り出して冷却パッドに置きます。30分の観察期間内にマウスに熱による発作が起こらない場合、またはマウスの体温が摂氏44度に達した場合は、マウスを冷却パッドの上に置きます。

マウスの体温が摂氏36〜37度に下がったら、マウスを回復ケージに移します。マウスから直腸プローブを取り外すには、マウスの尾と直腸プローブワイヤーの間のテープを慎重に切断します。直腸プローブの金属先端を70%エタノールで拭いてきれいにします。

マウスが回復するまで観察してから、ホームケージに戻します。マウスの状態を監視し続けます。実験試行の終了にマークを付けます。

マウスの熱室の温度を摂氏50度にリセットし、次のアッセイの前に平衡化させます。熱発作アッセイでは、マウスの平均体温を加熱プロトコールを用いて毎分記録し、経時的な体温変化の速度を評価した。ヘテロ接合型変異型マウスと野生型マウスの間で、それぞれの遺伝的背景において体温変化の速度に差はなかった。

マウスの実験群および対照群は、体温の周期的な上昇に曝された場合に異なる行動を示した。129X1またはB6NJ遺伝的背景からのすべてのヘテロ接合型変異マウスは、熱誘発発作を示した。129X1濃縮バックグラウンドの野生型マウスのいずれも発作を経験しなかったが、発作感受性B6NJバックグラウンドのマウスの3分の1のみが発作を示した。

129X1変異マウスの平均発作閾値温度は、B6NJマウスに見られる平均発作閾値温度と有意に異ならなかった。熱誘導性発作を示したB6NJ野生型マウスの3分の1は、B6NJヘテロ接合型変異マウスよりも有意に高い発作閾値温度を有していた。発作の重症度を、修正ラシーンスケールを用いて測定した。

129X1富化バックグラウンドにおけるヘテロ接合型変異マウスの最大ラシンスコアは、B6NJ遺伝的バックグラウンドにおけるヘテロ接合型変異マウスと有意に異ならなかった。加熱プロトコルを設定する際には、マウスの体温が毎分摂氏25度を超える速度で上昇しないように、または動物の健康に有害である可能性があることを確認してください。加熱プロトコルを同時脳波記録と組み合わせることは非常にクールで、脳活動のさまざまなパターンをさまざまな種類の発作行動と相関させることができます。