우리 쥐 피로와 같은 동작을 유도하는 대상 주변 조사를 사용하는 방법을 설명한다. 선택한 비 살상 조사 선량은 자발적 휠 실행 활동 주일간 감소로 이어집니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
암 관련 피로 (CRF)는 종종 방사선 치료를 포함하여 암 치료를받는 환자에 영향을 미치는 고통과 비용이 많이 드는 조건이다. 여기에서 우리는 쥐 피로 같은 행동을 유도하는 대상 주변 조사를 사용하는 방법을 설명합니다. 적절한 차폐으로 조사 골반 암을 가진 개인에 의해 수신 된 방사선 치료를 모델링하기위한 노력으로, 뇌 스페어 마우스의 복부 / 골반 영역을 목표로하고있다. 우리는 명백한 이환율을 초래하지 않고 자발적 휠 실행 활동 (VWRA) 측정 생쥐 피로와 같은 문제를 야기하기에 충분한 조사량을 제공한다. 휠 실행 쥐의 정상, 자발적 행동이기 때문에, 그것의 사용은 다른 행동 검사 또는 생물학적 방법에 약간의 혼란 효과가 있어야합니다. 따라서, 차륜 주행 피로의 행동 및 생물학적 상관 관계를 이해 한 결과 가능한 측정 값으로서 사용될 수있다. CRF 자주 공동으로 복잡한 조건이다가능성이 합병증, 그리고 암과 다양한 치료에 모두 관련 원인이 있습니다. 이 문서에서 설명하는 방법은 피로와 같은 주변으로 트리거하지만 중앙 중심의 행동의 개발과 지속성을 설명 할 수있는 생물학적 네트워크를 탐험, CRF의 개발과,보다 일반적으로 기여 방사선에 의한 변화를 조사하는 데 유용합니다 .
서론
암 관련 피로 (CRF)는 종종 암 치료 (1)을받은 환자에 영향을 미치는 고통과 비용이 많이 드는 조건이다. 피로는 최근 활동도에 비례하여 나머지 완화도이며,이 분위기, 동기, 주의력 관련 장애의 다양한와 연관되고, 인식이. 이 헤모글로빈 수준 및 다양한 호르몬 시스템의 기능을 갖는 경우에도, 염증 사이토 카인 수준과 연관시키는 많은 경우에 도시 하였지만 CRF의 생물학적 원인은 알려져 있지 않다 (참조 Saligan 외. (3) 생물학적의 검토 CRF의 연구).
동물 모델을 사용하여 대조 연구는 복잡한 조건과 연관된 행동 및 생물학을 이해할 필요가있다. 종양 관련 4 또는 화학 요법 관련 5,6 지방하면서igue는 설치류 모델에서 연구되고있다, CRF의 원인 치료 관련 될 수있다. 방사선 치료와 관련된 CRF을 조사하기 위해, 우리 그룹은 최근 조사 유도 피로 (7)의 마우스 모델을 개발 하였다. 뇌 또는 전신 조사 (8, 9)을 포함하는 기존의 CRF 모델과 대조적으로,이 모델은 중앙 구동 동작의 변경이 피로처럼 둘레 타겟 조사 절차에 의해 유발 될 수 있는지 살펴 본다.
여기에 설명 된 절차는 조사에 하복부 / 골반 영역을 대상으로 납 차폐하여 골반 암 환자에게 투여되는 방사선 치료를 모델링하도록 설계된다. 그러나, 납 차폐 또는 실험 동물을 그 위치에 대하여 수정하여,이 과정은 다른 신체 부위의 조사를 모델링하도록 구성 될 수있다. 자발적 휠 실행 활동 (VWRA)는 피로와 같은 behavio를 측정하는 데 사용됩니다아르 자형; 그것은 자발적이고 정상적인 동작 (10)이기 때문에, 다른 행동 및 생물학적 시험의 동시 사용을 허용해야합니다. 우리는 주변 조사는 명백한 병적 7을 유발하지 않고 쥐에서 VWRA을 줄이기 위해 충분한 것으로 나타났습니다. 이 모델 미래의 실험은 면역 및 기타 생물학적 신호에 대한 주변 조사뿐만 아니라 CRF와 관련된 적자를 생산할 수있는 중추 신경계의 하류 변경의 효과를 공개하는 데 도움이 될 수 있습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
윤리 정책 :이 연구는 국립 보건원 (NIH) 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었다. 동물 처리 및 연구 성과의 측정에 참여하는 모든 연구자가 제대로 동물 관리 및 사용의 NIH 사무실과 국립 심장, 폐, 혈액 연구소 쥐 표현형 코어에 의해 훈련했다. 동물 실험, 주택, 본 연구에 사용 된 환경 조건의 모든 측면은 실험 동물 (11)의 관리에 대한 가이드 준수 및 사용에 있었다.
1. 주택 및 실험 동물
참고 : 개별적으로 실험을하는 동안 음식과 물에 대한 광고 무제한 액세스를 제공 (도착시 약 오주 이전) 주택의 남성 C57BL / 6 마우스. 모든 케이지는 빛의 위상은 오후 6시 오전 6시 어두운 단계에서 시작과 함께 12시 12분 시간 명암주기에 보관됩니다.
- 마우스를 확인하고 각각의 표준 환기에 할당D 마우스 케이지. 24 시간 복구를 위해 식별 절차 후 허용합니다.
참고 : 꼬리 문신이 귀 태그가 실행중인 휠에 잡힐 수있는 가능성을 제거하기 위해 식별의 수단으로 권장합니다. 마우스의 케이지에 쓰여진 숫자와 일치하는 꼬리의 번호, 각 마우스의 꼬리에 번호를 문신. - 하루에 세 분 동안 부드럽게 각 마우스 취급 생쥐는 적어도 3 개의 일 새장에 적응하도록 허용한다.
휠 적응도 및 기준을 실행 (2)
- 개별 VWRA 케이지, 연속 기록 용 전자 카운터에 연결된 실행중인 휠이 장착 각에 마우스를 소개합니다.
참고 : 모든 휠 카운터는 하나의 USB 인터페이스를 통해 컴퓨터에 연결 (자료 목록 참조). 컴퓨터 소프트웨어는 거리가 지정된 총 지속 시간의 각각의 지정된 시간 간격에 걸쳐 이동하고, 평균 속도, 휠의 회전 수를 산출엔. 녹음이 중지되면, 데이터는 자동으로 텍스트로 스프레드 시트로 모두 저장됩니다. - 컴퓨터 소프트웨어 인터페이스 VWRA의 기록을 시작합니다. 적어도 오일 1 시간에 간격 및 시간을 기록 설정합니다. 적어도 5 일 동안 VWRA 기록을 계속합니다.
주의 : 단계 2.2의 끝에서, 모든 마우스에 매일 차륜 주행 활동의 상대적으로 일관된 양을 달성한다. 그렇지 않다면, 식별 및 특이점을 제외. - VWRA 소프트웨어 인터페이스를 통해 녹화 중지하고 (바퀴를 실행하지 않고 케이지) 단계 1.1에 설명 된 자신의 표준 케이지에 마우스를 반환합니다.
- 가짜 - 조사 제어 또는 조사 그룹 중 하나에 마우스를 무작위로.
3. 조사
참고 : 세 연속 일 동안 하루에 한 번, 두 군 모두에서 모든 마우스에 대해 다음 단계를 수행합니다. 매일 같은 순서로 쥐를 치료.
- 의 복강 내 주사하여 각 마우스를 마취케타민 (100 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (10 ㎎ / ㎏)의 혼합물이다.
- 발가락 핀치와 마취을 확인하고 마취 동안 건조를 방지하기 위해 눈에 연고를 사용합니다.
- 납 차폐 장치에 마취 마우스를 전송합니다. 단지 하복부 / 골반 영역이 노출되도록 차폐 마우스를 마련.
주 : 차폐 해당 마우스의 작은 대상 영역에 방사선 노출을 허용 사이에 좁은 개방 공간 "박스"개의 인출 구성된다 (도 1 참조). - 차폐 내 위치에서 마우스의 꼬리의 기반을 확보하기 위해 의료 테이프를 사용합니다.
참고 : 단계 3.4은 선택 사항이지만, 이렇게하면 마우스의 위치는 다음 단계에서 변경되지 않도록 할 수 있습니다. - 실드 내의 동물 위치가 유지되는 것을 보장 조사부에 차광 전송 장치.
- 마우스 조사 그룹 인 경우 도스 800 cGy의 배달약 110 cGy의 / 분의 전자 속도. 마우스가 가성 조사 대조군 인 경우, 해당 시간 동안 비활성 조사부 마우스를 떠난다.
참고 : 최적의 조사 장치 설정이 특정 장치에 따라 달라집니다. 137 세슘 소스로부터 전달 110 cGy의 / 분의 투여 량 비율은 여기서 사용 조사부의 중심 선량률이다. 노출 시간은 800 cGy의 원하는 총 용량에 도달하도록 조절 하였다. - 조사부 및 차폐에서 마우스를 제거하고 단계 1.1에서 언급 한 원래의 표준 케이지로 돌아갑니다.
- 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 지속적으로 마우스를 모니터링 할 수 있습니다.
4. 방사선에 의한 피로 측정
- 조사의 3 개의 연속 일 완료 후 당일, 2.1 단계에 설명 된 개별 VWRA 케이지에 쥐를 전송합니다.
- 기록 VWRA 여기 기록을 설정하는 것을 제외하고, 단계 2.2에 기재된 바와 같이15 일 이상을 지속. 15 일의 기간이 종료되면, 수동 소프트웨어 인터페이스를 통해 기록 VWRA 정지.
주 : 각 기록 기간으로부터의 데이터를 자동으로 기록 기간에 걸쳐 모든 동물 (열) 및 모든 간격 (행)에 대한 회전, 거리 및 속도의 측정을 각각 포함하는 스프레드 시트로 저장된다. 예비 조사 VWRA 하나와 포스트 - 조사 VWRA위한 하나 실험의 끝에 기록 소프트웨어에 의해 생성 된 스프레드 시트를 두있다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
마우스의 세 가지 배치가 전술 한 프로토콜을 통해 실행 하였다. 16 가짜 및 조사 (20) (2,400 cGy의, 3 × 800 cGy의 / 일) 마우스의 총이 있었다. 조사를 연속 3 일 후에, 조사 된 그룹에 비해 현저히 가짜 VWRA 감소 보였다 (혼합 반복 측정 ANOVA : 조사 처리, F = 19.233 1.13, p <0.001의 주된 효과). 효과는 가장 낮은 평균 VWRA 거리가 방사선 (그림 2A) 후 셋째 날에 발생하여, 조사 (단순 주 효과, P <페로 니 보정 0.05) 후 첫 7 일 동안 유의 하였다. 일 (25, 26)에서 데이터 인해 다른 행동 테스트에 수집되지 않았다.
도 2b는 이전의 조사 이후에 VWRA의 변화의 분포를 보여줍니다. 시...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
우리는 이환 또는 사망을 교란하지 않고 마우스 VWRA의 감소를 유도하는 대상 주변 조사를 사용하는 프로토콜을 기술 하였다. 중요한 것은, 간단한 차폐 장치는 골반 암 환자에 의해 수신 방사선 치료를 흉내 낸, 지속적으로 원하는 지역을 대상으로이 프로토콜에 조사 할 수 있습니다. 뇌 또는 전신 조사 (8, 9)을 포함하는 기존의 CRF 모델과 달리이 모델은 말초 타겟 조사 절차는 중앙 구동 피로 거동에 미치는 영향을 살펴 본다. 우리의 대표적인 결과에서는, 이러한 방법으로 전달 된 주변 조사는 약 1 주일 후에 전체 피로 회복과 같은 동작을 생성하기에 충분한 것으로 나타났다.
피로의 조치로, VWRA은 최소한의 교육과 실험 시간을 필요로 하루 24 시간 동안 거리와 속도의 간단하고 객관적인 평가를 할 수 있습니다. 그것은 할ES는 시설 공간을 가능한 제한 요소 만들기, 개...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
이 연구는 교내 연구, 간호 연구의 국립 연구소, 건강의 국립 연구소의 부서에 의해 지원되었다.
감사의 글
저자는 아낌없이 쥐의 표현형 방법 그녀의 전문 지식을 공유하기 위해 그녀의 지속적인 기술 지원을 국립 보건원의 국립 심장, 폐, 혈액 연구소 (NHLBI) (NIH)의 미셸 알렌 감사합니다,뿐만 아니라 용으로 싶습니다 우리가 차폐 장치 개발을 지원하기위한 NHLBI의 티모시 헌트. 본 연구는 간호 국립 보건원의 연구 및 검증 시험의 일부의 국립 연구소의 교내 연구 부문에서 지원하는 사회 재단 간호 종양학에서 보조금에 의해 지원됩니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| C57BL/6 마우스 | Charles River | 스트레인 코드 027 (http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/c57bl-6n-mouse) | |
| Ketamine HCl | Putney | 100 mg/mL 원액 | |
| Xylazine HCl | Lloyd Laboratories | 100 mg/mL 원액 | |
| 설치류 문신 시스템 | AIMS | ATS-3 | http://animalid.com/lab-animal-identification-systems/ats-3-general-rodent-tattoo-system |
| 납 차폐 장치 | (맞춤형) | 인치 두께의 납 차폐는 표적 조사를 위해 1인치 두께의 간격을 두고 두 개의 상자로 배열 | |
| 플렉시글라스 차폐 용기 | (주문품) | 스티로폼으로 채워진 플렉시글라스 용기. 스티로폼 컷아웃은 납 차폐를 제자리에 고정합니다. | |
| GammaCell 40 Exactor | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_gamma40.html | |
| RAD Disk Ultra | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_rad.html | |
| Mouse Single Activity Wheel Chamber | Lafayette Instrument Company | #80820 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=980 |
| Activity Wheel Counter for 컴퓨터 모니터링 | Lafayette Instrument Company | #86061 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1052 |
| 휠 카운터용 모듈식 케이블 | Lafayette Instrument Company | #86051-7 | |
| http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1046 활동 휠 카운터용 USB 컴퓨터 인터페이스 | Lafayette Instrument Company | #86056A | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1047 |
| 활동 휠 모니터 소프트웨어 | 라파예트 악기 회사 | #86065 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1053 |
참고문헌
- Minton, O., et al. Cancer-related fatigue and its impact on functioning. Cancer. 119, Suppl 11. 2124-2130 (2013).
- Bower, J. E. Cancer-related fatigue--mechanisms, risk factors, and treatments. Nat Rev Clin Oncol. 11 (10), 597-609 (2014).
- Saligan, L. N., et al. The biology of cancer-related fatigue: a review of the literature. Support Care Cancer. 23 (8), 2461-2478 (2015).
- Norden, D. M., et al. Tumor growth increases neuroinflammation, fatigue and depressive-like behavior prior to alterations in muscle function. Brain Behav Immun. 43, 76-85 (2015).
- Ray, M. A., Trammell, R. A., Verhulst, S., Ran, S., Toth, L. A. Development of a mouse model for assessing fatigue during chemotherapy. Comp Med. 61 (2), 119-130 (2011).
- Zombeck, J. A., Fey, E. G., Lyng, G. D., Sonis, S. T. A clinically translatable mouse model for chemotherapy-related fatigue. Comp Med. 63 (6), 491-497 (2013).
- Renner, M., et al. A murine model of peripheral irradiation-induced fatigue. Behav Brain Res. 307, 218-226 (2016).
- Van der Meeren, A., Lebaron-Jacobs, L. Behavioural consequences of an 8 Gy total body irradiation in mice: Regulation by interleukin-4. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 79 (2), 140-143 (2001).
- York, J. M., et al. The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation. Brain Behav Immun. 26 (2), 218-227 (2012).
- Meijer, J. H., Robbers, Y. Wheel running in the wild. Proc Biol Sci. 281 (1786), (2014).
- The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8th Edition, National Research Council of the National Academies. (2011).
- Heredia, L., Torrente, M., Domingo, J. L., Colomina, M. T. Individual housing and handling procedures modify anxiety levels of Tg2576 mice assessed in the zero maze test. Physiol Behav. 107 (2), 187-191 (2012).
- Varty, G. B., Paulus, M. P., Braff, D. L., Geyer, M. A. Environmental enrichment and isolation rearing in the rat: effects on locomotor behavior and startle response plasticity. Biol Psychiatry. 47 (10), 864-873 (2000).
- Pham, T. M., Brene, S., Baumans, V. Behavioral assessment of intermittent wheel running and individual housing in mice in the laboratory. J Appl Anim Welf Sci. 8 (3), 157-173 (2005).
- Knab, A. M., et al. Repeatability of exercise behaviors in mice. Physiol Behav. 98 (4), 433-440 (2009).
- Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. The use of a running wheel to measure activity in rodents: relationship to energy balance, general activity, and reward. Neurosci Biobehav Rev. 36 (3), 1001-1014 (2012).
- Mineur, Y. S., Belzung, C., Crusio, W. E. Effects of unpredictable chronic mild stress on anxiety and depression-like behavior in mice. Behav Brain Res. 175 (1), 43-50 (2006).
- Perhach, J. L. Jr, Barry, H. 3rd Stress responses of rats to acute body or neck restraint. Physiol Behav. 5 (4), 443-448 (1970).
- Iwakawa, M., et al. Different radiation susceptibility among five strains of mice detected by a skin reaction. J Radiat Res. 44 (1), 7-13 (2003).
- Travis, E. L., Peters, L. J., McNeill, J., Thames, H. D. Jr, Karolis, C. Effect of dose-rate on total body irradiation: lethality and pathologic findings. Radiother Oncol. 4 (4), 341-351 (1985).
- Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48 (1), 11-22 (2009).
- Duran-Struuck, R., et al. Differential susceptibility of C57BL/6NCr and B6.Cg-Ptprca mice to commensal bacteria after whole body irradiation in translational bone marrow transplant studies. J Transl Med. 6, 10(2008).
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
