생쥐의 환경 강화는 복잡하고 도전적인 설정뿐만 아니라 생쥐의 강력한 대사 및 항암 효과를 보장하기 위한 포괄적인 사육 및 취급 기술을 필요로 합니다. 이 프로토콜은 마우스에서 위에서 언급한 효과를 재현하기 위한 자세한 절차를 제공합니다.
방법 논문
생쥐의 환경 강화는 복잡하고 도전적인 설정뿐만 아니라 생쥐의 강력한 대사 및 항암 효과를 보장하기 위한 포괄적인 사육 및 취급 기술을 필요로 합니다. 이 프로토콜은 마우스에서 위에서 언급한 효과를 재현하기 위한 자세한 절차를 제공합니다.
Environmental enrichment (EE)는 표준 실험실 주택에 비해 정신적, 신체적 건강을 증진시키는 쥐의 주거 환경입니다. 우리의 최근 연구는 환경 풍부화가 비만증을 감소시키고, 에너지 소비를 증가시키고, 다이어트로 인한 비만에 저항하고, 생쥐에서 암 완화 및 억제를 유발한다는 것을 보여줍니다. EE는 일반적으로 더 넓은 생활 공간, 상호 작용할 수 있는 다양한 '장난감', 달리는 바퀴로 구성되며 다른 여러 가지 새로운 환경 변화를 포함할 수 있습니다. 이 모든 것은 더 복잡한 사회적 참여, 인지적, 신체적 자극을 촉진한다. 중요한 것은 장난감의 위치와 장난감 유형이 정기적으로 변경되어 생쥐가 자주 변경되고 새로운 환경에 적응하도록 장려한다는 것입니다. 마우스의 건강 효과를 촉진하기 위해 EE에서 많은 변수를 조작할 수 있습니다. 따라서 이러한 접근 방식은 제어하기 어렵고 관련 표현형을 성공적으로 복제하기 위해 적절하게 관리해야 합니다. 따라서 이 비디오의 목표는 다른 연구자들이 비만과 암에 대한 EE의 보호 효과를 쉽게 재현할 수 있도록 복잡하고 도전적이며 통제된 환경을 보장하기 위해 EE를 적절하게 설정하고 유지하는 방법을 보여주는 것입니다.
환경 농축 (EE)는 동물 (1)을 강조하지 않는 복잡하고 어려운 환경의 영향을 탐구하는 데 사용되는 실험 패러다임이다. 전자 차례로 감각,인지, 모터, 사회적 자극이 증가 증가 공간, 신체 활동, 사회적 상호 작용, 구성 동물 하우징 기술이다. 주거 환경의 이글루, 실행 바퀴, 접시 바퀴, 튜브 미로 및 기타 개체는 탐사 및 상호 작용을 촉진하여이 감각,인지, 사회, 모터 자극을 육성. 인클로저 변화 오브젝트의 배치는 규칙적으로 생쥐에 적응하도록 강요되는 신규 한 환경을 제시한다. 이 전략은 더 혐오, 적대적 환경이나 부적응 고통 3,4 반대로, eustress로 알려진, 유익한 양성, 건강한 적응 반응을 유도 온화하고 간단한 문제를 제공합니다. 쥐를 eustress을 촉진하고 유해 고통을 제한함으로써유리한 표현형의 다양성을 보여줍니다.
전통적 같은 스트레스 1 생각 요소의 결여하면서 EE는 다양한 애플리케이션과 신뢰성 실험 모델이다. 설치류에 EE의 효과는 반세기 이상 연구되어왔다. 1960 년대 초 연구는 대뇌 피질의 콜린 에스 테라 제 수준이 감소 피질 콜린 에스 테라 수준이 증가 생활 공간, 쥐의 수가 증가하고, 나무 장난감, 미로, 및 플랫폼 5,6의 다양한 환경에 보관 된 쥐에서 증가 된 것으로 나타났다. 또한, EE는 다양한 연령 및 유전 배경의 마우스에서 뇌, 행동, 및 대사에서 많은 적응 변화와 관련된다. 따라서, EE 생쥐에 환경의 영향을 연구 실험의 넓은 범위에 대한 패러다임 유용하다. EE 효과 일주일 노광 빨리 마우스에서 관찰 될 수 있으며, 십팔개월 7 오래된 같은 동물에서 볼 수있다. EE는 유 자주기능의 회복, 학습과 기억 (2)를 연구하는 신경 과학 및 신경 행동 실험에 나오지. 또한, EE 독소 유도 헌팅턴 병, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 간질, 뇌졸중, 신경 질환을 포함하여, 인간의 유전자 변형 동물 모델의 다양한 표현형에 상당한 충격을 가지며, 2 개.
그러나 수년에 걸쳐 농축 디자인 어려운 다른 실험실에서 연구 사이의 비교를하여 불일치가 있었다. 예를 들어, 앞서 언급 된 인간 신경 질환에 대하여 EE 효과에 연구의 각각 농축 파라미터를 변화했다. 헌팅턴 병에 대한 연구는 이틀 8,9 변경된 판지 상자, 터널, 및 시트 포함하는 큰 케이지 (44 X 28 X 12.5 cm 3)뿐만 아니라 나무와 플라스틱 물체에 4-6 쥐를 보관. 알츠하이머에 수행 된 연구 중 하나# 8217;의 2 실행 바퀴, 플라스틱 튜브, 골판지 상자 및 변경 또는 10 주간 재 배열했다 둥지 재료를 포함하는 더 큰 케이지 (1m 3) 20 쥐를 보관. EE 많은 설정 등의 실행하거나 숨길 사물 유사한 테마가 아직 EE 하우징, 거실 당 마우스의 수, 환경 변화의주기가 매우 다양하다.
EE의 일관성이 디자인은 전자 효과의 실패 복제을 주도했다. 암과 대사에 우리의 데이터를 함께 제시하는 중요한 항암 및 항 비만 효과 14, 15에 대한 상세한 EE 주택 프로토콜 리드에서 제공하는 자극의 조합. 그러나, 하나에서 본 바와 같이, EE의 결과에 영향을 줄 수있는 다른 실험실에 의해 채택 EE 설정의 차이는 마우스 (11)에 주입 된 특정 암 종양의 성장에 EE 효과를 재현하기위한 시도가 실패. 다른 결과는 이리저리 이르는 다양한 원인에 기인 할 수있다하우징 (11)을 세정 장치에 사용되는 세제의 종류의 종양 세포 배양의 다른 성장 속도 미터. 실험 결과에서 알을 복제하기 위해, 농축 및 축산의 특정 설계가 요구된다. 다음 절차는 다른 연구자가 성공적으로 우리의 효능이 농축 모델을 복제 할 수 있도록 전자 하우징을 자세히 설명합니다.
아래에서 설명하는 절차는 오하이오 주립 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다.
주택 마우스에 농축 환경 1. 준비 이전
2. 주택 동물
3. 환경을 유지하고 연구하는 동안 마우스를 관찰
4. 제어 주택 조건
EE는, 성장 인자의 발현에 영향을 중추 신경계 (CNS) (12, 13) 내에서 신경 세포의 생존을 증가시킨다. 보다 최근의 연구는 EE의이 기술은 생식계 돌연변이를 포함하고 자발적 선종 형성에 매우 민감하다 B16 흑색 종, MC38 결장암 및 APC 최소 / + 마우스 등 3 마우스 암 모델에서 암 성장의 현저한 억제를 초래 것으로 나타났다 장 (14). 도 2에서 확인 결과 5주 (~ 종양 질량의 80 % 감소)에 대해 EE에 노출 된 마우스에 이식 된 B16 흑색 종 종양 성장의 억제. 종양 14 설립되었던 후 EE 개시하고 나서 암 성장 억제에도 마우스에서 관찰되었다. 전자는 정상 체중 (~ 종양 질량의 50 % 감소) (14)의 마우스에 비해 높은 지방 다이어트 유발 된 비만 생쥐에서 흑색 종의 성장 (~ 종양 질량의 70 % 감소)의 큰 저해 결과. EE의 IND 강력한 렙틴의 감소, IGF-1의 감소 및 아디포넥틴 수치 (14)의 증가를 포함하여 혈청 바이오 마커의 uced 서명 변경됩니다.
또한, EE의 이러한 기술은, 비만증을 감소 에너지 소비 증가,식이 유도 비만에 대해 저항에 이르게하고, 축 (15) 시상 sympathoneural - 지방 세포를 활성화시켜 갈색 지방 표현형 스위치 백색을 유도한다. 비만의 감소는 전자에 노출 빠르면 6 개의 일을 보였다 (그림 3a는, B) 및 다시 사주 (그림 3C, D)에 대한 EE에 노출 된 동물에서 확인했다. 이 (즉, 하나, EE와 관련된 항암 및 항 비만 효과가 두 EE 효과는 뇌 유래 신경 영양 인자의 과발현에 의해 재생 될 수 있고, 단독으로 신체 활동에 의해 차지 될 수없는 유의도 BDNF 중요 ) 시상 하부 14, 15에.
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그림 1 : 농축 환경 빈은 설정 풍부한 환경은 X 90cm 120cm의 영역을 가지고 있으며, 접시 바퀴, 플라스틱 관, 나무 로그 및 기타 플라스틱 농축 장난감이 수정 케이지, 실행 바퀴, 이글루를 포함한다..

그림 2 : 농축 환경은 C57BL / 6 수컷 마우스에서 종양 성장을 감소 3 주 오래 된 남성 생쥐 종양 접종 이전에 오주에 대한 전자 또는 제어 케이지의 집이었다.. 오른쪽 측면 위의 동물 피하 당 10 5 세포의 접종 후 십칠일에서 B16 흑색 종 종양 무게 (N = 그룹 당 10. 학생의 T는 - 테스트, * P <0.05).


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그림 3 : 농축 환경은 C57BL / 6 수컷 생쥐에서 비만을 감소 3 주 오래 된 생쥐는 EE을 실시 하였다. 4 주 동안 육일, 또 다른 하나의 그룹. () EE에 엿새 동안은 (* P <0.05, N = 그룹 당 5. 학생의 T의 -test) 지방 패드의 무게를 감소. (B) EE에서 엿새 동안은 (* P <0.05, N = 그룹 당 5. 학생의 T는 - 테스트) 상대 체중에 지방 패드의 무게를 감소. (C)는 전자의 4 주 (* P <0.05, N = 그룹 당 5. 학생의 T의 -test) 지방 패드의 무게를 감소. (D)는 전자의 4 주 (* P <0.05, N = 그룹 당 5. 학생의 T는 - 테스트) 상대 체중에 지방 패드의 무게를 감소. BAT : 갈색 지방 조직, IWAT : 사타구니 흰색 지방 조직, EWAT : 부고환 흰색 지방 조직,RWAT : 복막 흰색 지방 조직.
뇌에서의 유전자 발현에 EE의 강력한 효과는 아직, 비만증 및 마우스에서 암 성장이 신체 활동, 사회적 상호 작용과인지 적 도전을 촉진하는 방식으로 동물을 신규 한 환경을 유지하고 처리하는 연구자의 능력에 크게 의존 감소 하지 고통 동물을 수행합니다. 기억해야 할 가장 중요한 두 가지 절차 단계가 있습니다. 첫째, 매주 장난감, 개체 및 케이지의 위치를 변경해야합니다. 장난감 및 개체 전주에서 동일 할 수있다하더라도, 마우스는 신규로 환경 인식. 장난감을 변경하고 다른 모든 주에 다른 사람과 자신을 객체. 둘째, 깨끗한 환경을 유지해야합니다. 더러워진 침구 제거하지 않는 경우, 증가 된 질소 수준은 동물에게 스트레스 요인 일 수있다.
또한,이 프로토콜 EE 참고 많은 기술이있다. 다른 또는 고유 장난감 및 다른 사용플라스틱 튜브 미로의 디자인은 권장합니다. 환경은 어려울 수 있지만, 동물의 건강에 위협이 안된다. 장애 장난감 잡힐 마우스 사지의 위험을 증가하거나 씹는에 의해 소비되는 경우 동물에 독성이있을 수 있기 때문에 또한, 기능 장애 장난감 조심. EE에 대한 하나의 상수는 2-3 로그 의해 빈의 모서리 또는 측면에 압수 이글루 위에 세 접시 바퀴의 사용이다. 로그 뒤에 접시를 실행이 설정은 우리의 모든 농축 연구에 존재하고있다. 다른 목적의 이용 및 배치의 관점에서, 레이아웃의 설명은 상기 EE 셋업 기초 청사진이다. 플라스틱 튜브의 기초 프레임 워크,보고 된 결과를 재현하기에 충분한 새로운 환경을 제공해야 접시, 케이지와 로그를 실행, 바퀴를 실행하는 설정의 변화.
당뇨병이나 다른 대사가 형질 전환 동물들과 함께 작업하는 경우질병은 동물들이 음식과 물이 부족하지 않도록 보장하기 위해 음식과 물 소비에주의. 동물 당뇨병이있는 경우, 그들은 더 많은 소변, 그래서 전자 하우징의 침구 자리 확인하고 더 자주 청소해야 할 수도 있습니다. 침구는 자주 제거해야 EE 하우징 장소 코너입니다. 그들은 동물에 의해 사용될 수 있도록, 다른 바퀴기구를 조정하는 기억. 동물 침구로 접시 바퀴를 실행 이상 실행 바퀴를 노크 할 수있다. 동물이 시대의 3-5주, 젊은 경우, 그들은 동물이있는 곳에 관한 단서 연구원을 떠나, EE의 케이지에서 발굴하고 거기에서 함께 숨길 수 있습니다. , 오염 된 침구를 제거하는 장난감을 교체, 또는 새장을 청소할 때, 그들의 환경을 조절하면서 그들에게 스트레스가되지 않도록 깨끗한 표준 새장에 동물을 넣어하는 것이 좋습니다. 그것은 그들이 ENV에 숨어 적은 곳이있는 경우 한 장에 모든 동물을 얻기 위해 쉽게ironment. 따라서, 새장에 동물을 금속 이온 봉쇄하기 전에 장난감을 제거하는 과정을 쉽게. 청소를 위해 대기 또는 EE 환경을 조절하면서 또한, 하나의 표준 케이지 이상 5-6 동물을 놓지 마십시오. EE는 성인기에 시작된다 특히 전자의 수컷은 공격적이 될 수 있습니다. 따라서, 어떤 부상이나 죽은 동물에 대한 환경을 관찰하는 것이 중요하다.
또, 용기의 큰 크기 EE 집 동물의 전형적인 개수는 10-20 마우스이다. EE에 집 동물의 수를 결정할 때 약 10 이하 생쥐를 사용하는 다른 연구자들이 다양 EE에 사용할 동물의 수, 및 카 또는 빈의 크기는 고려되어야한다. 생활 환경에 너무 많은 동물을 갖는 것은 남성 생쥐의 침략으로 이어질 수 있습니다. 우리는 전자에 보관 한 마우스 C57BL / 6 배경으로왔다. 다른 계통의 마우스는 다소 공격적으로, 또는 더 쉬운 건강 문제에의 할 수있다이 전자 설정. 이것은 마우스 및 농축 환경 축산 계획을 결정 고려해야한다.
네 개의 주 EE 하우징은 비만의 감소, 렙틴의 수준 저하 및 B16 흑색 종의 성장 억제를 유도하기에 충분하다. 긴 전자는 신진 대사와 암 억제에 강한 효과로 이어질 수 있습니다. 생쥐 중이나 EE에 노출 전에 수술 절차를 거칠 경우, 그대로 봉합 수용 될 수있다. 여부 동물 수술 스테이플 또는 연구되지 않았다 그대로 카테터이 특정 EE 설정에 잘 반응. 또한, 우리는 현재이 특정 전자는 세 동물의 수명 또는 healthspan에 미치는 영향을 조사하고있다. 예비 데이터는 여성 C57BL / 6 마우스, 나이 10 개월 젊은 쥐와 유사 EE에 응답하는 것이 좋습니다. 전자 하우징의 한 제한은 우선적으로 성별 특정 방에, 동물 시설의 공간에서 같은 큰 빈을 수용한다. EFF에 따라서 미래 연구작은 규모의 EE ECTS뿐 아니라, 청소 고온 세정 견딜 쉽고 동물 건강 안전 찾는 장난감, 대사 및 암 연구에서 EE의 애플리케이션을 개선 할 것이다.
저자는 이익에 대한 갈등을 선언하지 않습니다.
NIH에 의해 지원되었다이 작품은 LC에 CA163640, CA166590 및 AG041250을 부여합니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 대형 농축 쓰레기통 (120cm x 90cm x 76cm) | 맞춤 제작. | 맞춤 제작. | 폴리프로필렌으로 제작되었습니다. 쓰레기통의 가장자리 두께는 1.5cm입니다. |
| 대형 농축 빈 대체품(120cm x 110cm x 76cm) | 글로벌 산업용 | 155202 | 필요한 경우 이 빈은 위의 빈 대신 사용할 수 있습니다. |
| Habitrail 미니 튜브 | Habitrail | 62720; 62705; 62725; 62715; 62054 | - |
| 접시 바퀴가 달린 플라스틱 이글루 | Bio Serv | K3327; K3250 | - |
| 금속 러닝 휠 | Super Pet | 61392; 61394; 61396-Manzanita | |
| Wood Gnawing Sticks, 3" | Bio Serv | W0016 | |
| 마우스 터널 | Bio Serv | K3322 | - |
| 대형 EE 빈에 들어가는 마우스 케이지. | Lab Products Inc | 10027 마우스 케이지 | - |
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