활동 기반 식욕 부진 설치류 모델을 사용하면 거식증의 신경 생물학적 기초 연구에

신경성 식욕 부진 (가) 음식 섭취, 과도한 운동, 체중을 얻는 불합리한 두려움의 과도한 제한을 특징으로하는 정신 질환이다. 가장 치명적인 정신 질환 ^(1)의 하나는, 현재까지 어떠한 약물 치료를 받아이 없으며, 신경 생물학적 메카니즘 및 질환의 효과를 제대로 이해된다. 우리는 질병의 특징 증상과 관련된 신경 생물학 및 신경 화학적 변화를 탐구하는 동물 모델을 연구하고있다.

활동 기반 거식증 (ABA)는 설치류에서 설명한 바이오 행동 현상을 모델링 ^2,3의 일부 특성. 그들은 음식 제한 ^3,4의 발병 이전에 실행 이상을 실행 - 실행중인 휠 체험 음식 제한에 자발적 운동에 무료로 액세스 할 수있는 설치류, 많은, 전부는 아니지만, 과잉 행동하게합니다. 에 의해 전시 된 오버 운동을위한 많은 제안 설명이 있었다ABA 동물 및 환자 : 그것은 구하고 행위 ^(5)의 형태인지,기구는 식품 제한 ^(6)의 응력에 대처하기 위해, 대사 ⁷ 기아 유도 드롭 동안 체온을 높이는 시도하거나 hypoleptinemia ^8의 결과 . 이 설치류 모델은 제한된 음식 접속시 실행하는 데 사용 중단에 의해 체중 감소, 과잉 행동, 자발적 음식 제한의 증상을 재현, 불안과의 상관 관계는 ^9,10 형질 및 취약점은 인생의 초기 경험 ^(11)에 의해 영향을 미쳤다. 설치류 모델 ABA가 스트레스 모델을 고려하는 동안,이 정확하게 면역 기능 ^(12)을 증가 보여 인간 환자에 반영되지 않을 수 있습니다. 모두 설치류와 인간의 환자 중, 어떤 사람들은 다른 사람보다 더 많은 취약점을 보여줍니다. 역학 연구에 대한 위험 요인을 규명하기 위해 노력하고 있지만, 상대적으로 적은 연구는 vulnerab 개인차에 대한 신경 생물학적 기초를 이해하려고했습니다설치류에 ABA 유도에 ility.

그것은 ABA 패러다임이 널리 사용되며, 동물 모델로서의 사용이 광범위 ^6,13-15를 평가되었음을 주목하는 것이 중요하다. 이 현재 작업의 기여는 사춘기 암컷 마우스에서 유도 ABA 청소년 쥐 생존을 향상시키기 위해 기존의 설치류 모델을 만들 필요가 있었다 변형을 대략적으로 사용되는 특정 방법을 간략하게 설명한다. 또한, 우리는 동물 모델의 다른 양상을 연구하기 위해 ABA 동작 패러다임과 결합 될 수있는 다양한 방법을 논의한다.

마우스 ABA 모델은 엄격 질환의 신경 생물학의 탐사를 할 수 있습니다. 이것은 의심 할 여지없이, 한 사람의 취약점으로 기여하는 사회 문화적 영향에서 분리입니다. ABA 모델은 않도록 재발 음식 제한 액세스 또는 휠과 조합 응력 다른 형태의 효과를 조사하기 위하여 사용될 수있다재발 ^(16)의 일부 측면을 촬영합니다. 뇌 불안 센터의 억제 성 신경 전달 물질 시스템의 기능은, 전자 현미경 기법 ^4,16,17를 이용하여 연구되었다. 수지상 arborization은 Neurolucida 이용한 추적 및 해마 CA1 ^18,19의 필드 ^(17)와 편도체 피라미드 세포의 분석을 이용하여 연구되었다.   불안에 따라 음식의 제한 및 휠 접근의 효과는 상승으로 행동 검사를 이용하여 연구 플러스 ^{10 미로되었다.} 취약점의 유전 적 기초는 마우스 ^(9)의 다른 근친 균주를 사용하여 연구되어왔다. 약리 조작 전에 인간 실험 ^20-24에 동물 모델에서 시험 될 수있다. 유전자 변형 동물과 유전자의 과도 최저은 특정 분자 경로의 조작 ABA 패러다임의 동작에 영향을 미칠 수있는 방법을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. ABA에 차동 취약점시 초기 생활 동안 스트레스의 영향 승이 방법을 통해 해결 될 수있는 또 다른 화제 울드.

이 프로토콜에 설명 된 모든 절차는 뉴욕 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (동물 복지 보증 # 1 A3317-01)에 따라 있습니다.
참고 :이 프로토콜은 사춘기 여성 C57BL / 6 마​​우스에 최적화되어 있습니다. 동물은 50 % ± 10 %에서 72 ° ± 2 °, 실내 습도에서 RT를 유지하는 시설에 수용되었다. 실내 조명은 매일 오전 7시에서 오후 7시까지 켜져.

바퀴를 실행하는 케이지 1. 준비

1. 멀리 송신기의 무선 범위 내에서 물과 발 트래픽,하지만 케이지 랙에 충분히 가까이를 실행, 동물 들고 객실에 안전 영역에서 컴퓨터와 USB 인터페이스 허브를 설정합니다. 컴퓨터와 USB 인터페이스 허브 모두 벽 콘센트에서 전원을 공급받을 수 있는지 확인하고 USB 인터페이스 허브는 USB 케이블을 통해 컴퓨터에 연결합니다. 컴퓨터와 USB 허브 모두에​​ 전원을 전원 백업 장치를 사용한다.
2. 컴퓨터 (T)를 연결합니다O USB 케이블을 이용한 USB 인터페이스 허브 주행 륜 장비를 포함.
3. 컴퓨터를 부팅하고 아이콘을 더블 클릭하여 실행 휠 소프트웨어를 시작합니다.
4. 실행중인 각 차륜의 기지로 세 AAA 배터리를 설치하고 휠 관리자 소프트웨어가 송신기를 인식하고 있는지 확인합니다. 제목 아래 프로그램 창에서 각 바퀴 목록 "휠 센서를."
5. 실험의 특정 사양에 따라 데이터 수집 구성을 설정.
6. 침구, nestlets, 물을 무료로 이용할 수, 그리고 실행중인 휠 마우스를 사용할 때마다 주제에 대해 케이지를 준비합니다. 일반적으로, 8 마우스는 신경 해부학 연구를위한 실험마다 사용된다. 더 마우스 적절한 파워 통계적 행동을 보장하기 위해 시험이 필요할 수있다.
7. 실행중인 휠 케이지 벽, 음식 바구니, 또는 케이지 상단의를 건드리지 않고 자유롭게 움직일 수 있는지 확인하십시오. 몇 번 각각의 휠 스핀과 그 T 확인그 소프트웨어는 각각의 휠에 대한 휠 카운트를 업데이트한다.

2. 적응도 상

1. 개별적으로 실행중인 휠 케이지 각 마우스 대상 (연령 P36 여성 C57BL / 6 마​​우스)를 놓습니다.
2. 식품 호퍼에 건조 식품 (약 100g)의 미리 무게 양을 추가하고 미리 무게 전체 컨테이너 케이지에 젖은 음식 (약 50 g)을 배치합니다.
3. 프로그램 창에서 파일 메뉴에서 "시작 취득"옵션을 선택하여 휠 활동 데이터 수집 및 데이터 저장을 시작합니다. 데이터가 저장 될 디렉토리를 선택합니다. 실험을 수동으로 중지 될 때까지 계속해서 소프트웨어는 휠의 회전 수를 기록한다.
4. 조명이 방에서 해제 된 시간에 매일 동물, 젖은 식품, 건조 식품의 무게를 측정. 무게가 50g 이하로 떨어지면 건조 식품 리필, 그리고 음식이 밖으로 건조 또는 침구 더러워진 경우 젖은 음식 용기를 교체. 수동으로 야호를 기록L은 디지털 데이터의 손실의 경우도이 시간에 매일 카운트.

3.부터 식품 제한

1. 음식 제한의 첫 날 정오 (또는 실내 조명을 끌 예정이다 7 시간 전)에 케이지에서 모든 습식 및 건식 음식을 제거합니다.
2. 같은 날에, 암주기의 시작에서, 동물 및 바퀴 개수의 중량을 기록한다. 식품 호퍼에 건조 식품 (약 50g)의 미리 무게 양과 무게 보트 케이지에 젖은 음식 (약 5g)의 사전 무게 양을 놓습니다.
3. 각 동물에 대한 침구 및 nestlets와 신선한 케이지를 준비합니다.
4. 2 시간 후, 제조 된 신선한 케이지 주행 륜을 전송. 이 케이지 변화는 동물이 어떤 음식 부스러기가 떨어 또는 침구에 저장했다 한 경우, 다음 수유 시간까지 제한 음식을 유지 보장합니다. 더러워진 두 한줌 (약 500 ml)에, 케이지의 변화 응력을 감소시키기 위해 추가이전 케이지에서 침구, 새 케이지에 동물을 이동합니다.
5. 먹게 된 음식의 양을 결정하기 위해 남아있는 습윤 및 건조 식품의 중량을 기록한다. 식품 접속 구간의 끝에서 휠 수를 기록한다.

식품 제한 동안 동물 건강 모니터링 (4)

1. 매일 암주기의 시작에서, 동물 및 바퀴 개수의 중량을 기록한다. 케이지에 건식 및 습식 음식을 미리 무게 양을 놓습니다.
2. 동물의 체중은 음식 제한 전에 초기 체중의 75 % 아래로 떨어지면, 실험에서 제거.
   참고 : 과도한 기아의 다른 징후는 케이지 주위에 이동 구부리고 자세와 무능력을 포함한다. 동물은 터치에 추위와 음식 액세스의 2 시간 동안 식사를하지 못할 수 있습니다.
3. 각 동물에 대한 침구 및 nestlets와 신선한 케이지를 준비합니다.
4. 2 시간 후, 제조 된 신선한 케이지 주행 륜을 전송. TW 추가오 한줌 이전 케이지에서 오염 된 침구의 (약 500 ㎖), 새 케이지에 동물을 이동합니다.
5. 먹게 된 음식의 양을 결정하기 위해 남아있는 습윤 및 건조 식품의 중량을 기록한다. 식품 접속 구간의 끝에서 휠 수를 기록한다.

5. 실험 종료

1. 음식 제한 사흘 후 ABA 실험을 종료. 뇌 조직의 수집을 위해 동물을 안락사, 또는 동물이 추가 행동 테스트를 진행하기 전에 복구 할 수 있습니다.
2. 프로그램 창에서 파일 메뉴에서 "최종 인수"옵션을 클릭합니다.
3. 케이지에서 실행 바퀴를 제거하고 휠베이스에서 배터리를 제거합니다.
4. 동물을 복구 할 수있는 경우, 식품에 건조 호퍼 미리 칭량 된 양의 음식을 반환하고 복구 동안 음식 동물 광고 무제한 액세스를 허용한다.

6. 데이터 분석

1. 저장실험의 시작시에 선택 디렉토리 .wls 파일 실험 LL 휠 데이터.
2. 파일 메뉴에서 "내보내기"옵션을 선택하여 스프레드 시트로 데이터 내보내기. "소스 데이터 파일"옵션에 .wls 원하는 파일을 선택합니다. 시작 및 종료 날짜와 시간을 선택하고 휠 센서 목록에서 수출을 위해 각 휠 센서를 선택합니다.

인간 거식증 유사한 인구 ABA의 효과를 연구하기 위해, 이러한 실험은 여성 사춘기 마우스에서 수행되었다. 따라서, 휠 적응은 하루 P36에 곧 쥐에서 사춘기 이후에 시작됩니다. 순응 단계 P36-P40에서 수행되고, 음식 제한 P40-P43에서 발생한다.

사춘기 마우스는 성장을 계속하고 있으며, 이들의 체중은 전체 성인기에 접근함에 따라 증가하는 것을 계속. 휠 순응 동안, 쥐는 일반적으로 중량에 중량 고원 소량을 잃는다. 음식 제한의 시작 후, ABA 동물의 체중은 크게 (도 1)를 감소시킨다. ABA 그룹에서 동물의 체중은 주행 륜에 액세스하지 않은 음식 제한이 발생하지 않았다 (CON) 동물을 제어하기 위해 비교 될 수있다.

각 동물의 휠 활성 다양한 방식으로 분석 될 수있다 : (1) 일 (24 시간) 휠ABA 동물의 활동은 동물이 음식 제한의 시작 (그림 2) 후 과도하게 실행하기 시작 것을 보여주는, 플롯 할 수 있습니다. (2) 각 동물의 휠은 휠 활성 활성의 주기성 패턴을 보여준다 (도 3)를 분석 소프트웨어를 사용하여 미세한 규모로 검사 할 수있다. 동물을 실행하는 대신 먹을 것을 선택하기 때문에 (3) 식품 액세스의 2 시간 동안 휠 활동은 자발적인 음식 제한을 나타냅니다. 음식 제한이 시작되면 (4), 일부 동물의 섭식 시간 직전 기간 활동의 증가를 보여준다. 음식의 발표 이전에 운동 활성에이 매일 증가는 (그림 4) "식품 선행 활동"이라고합니다. 거리 및 휠 드웰 타임 모두를 연속적으로 모니터링된다 (5) 동물 실행하는 속도는, 비교 될 수있다. 이러한 매개 변수의 변화는 휠에서 실행의 학습 단계를 반영 할 수있다.

16보다 중량 손실을 더 휠 활성을 나타내 동물 - 예를 들어, ABA 마우스 체중의 변화는 차륜 주행에서 일상의 변화와 상관 관계. 같은 연구에서, 또한 해마 CA1 피라미드 세포의 GABA 성 신경 지배의는 ABA의 제 경험 과다 감소 하였다 동물에서 증가 된 것으로 나타났다. ABA 래트를 이용한 연구에서, α4 소단위를 함유하는 GABA 수용체의 발현이 항진 ABA (25)에, 또는 탄력성 감소와 상관 관계가 있음을 발견 하였다.

ABA. 체중 데이터 중 그림 1. 체중 변화는 다섯 사춘기 암컷 마우스의 한 코호트에서 표시됩니다. 마우스는 실험 전체 7 일간 실행 휠 접속했다. 처음 네 일 추가로 3 일 동안 부과 된 음식을 제한 후 적응 단계였다. 일 0 음식 제한의 시작을 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2. 매일 휠 활동 전에 음식 제한의 발병 후. 일간 (24 시간) 휠 활동 한 마우스에 대해 표시됩니다. 일 0 음식 제한의 시작을 나타냅니다. 후 거의 2 배에 의해 총 일상 휠 활동 증가음식 제한의 시작. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3. 지속적으로 팔일 실험을 통해 실행 휠 활동을 감시. 스크린 샷은 휠 분석 소프트웨어에서 표시됩니다. 이것은 주행 륜 액세스 여덟 일 간의 단일 마우스 (횡축에 시간)의 휠 활동 (세로축 바퀴 개수)을 나타낸다. 활동 플롯 아래 빛이 방에에 끌 때 시간을 나타내는 오버레이이다. 음식 제한이 시작하기 전에, 동물은 빛을주기 동안 최소한의 활동을 보여줍니다. 제 1 수직 점선은 음식 제한의 시작을 나타냅니다, 세 이후의 라인은 2 시간 공급이 하루를 시작 나타내고, 빨간색 화살표는 일 표시빛 단계에서 식품 선행 활동의 전자 출현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4. 휠 활동은 하루의 모든 시간에 걸쳐 증가하지만, 가장 극적으로 이전에 음식 액세스 할 수 있습니다. 휠 실행하는 기간에 하루의 네 6 시간 부문에 대해 표시됩니다. "FR 전에"표시된 바 적응 단계의 마지막 두 일 동안 바퀴 카운트의 평균 수를 나타냅니다. "FR 중"으로 표시된 바 음식 제한 pH를 제 이틀 나타낸다ASE. 동물 최소한 6 일 동안 실행중인 휠없이 회복하는 것이 허용되었다 후 "복구"활동의 수준을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

이 간행물에 대한 자금은 이 기사에 사용된 장비를 생산하는 Med Associates, Inc.에서 제공했습니다.