발자국 분석은 쥐의 운동 이상을 정량화하는 연구자들을 위한 디지털화된 걸음걸이 분석 프로그램에 대한 저비용 대안입니다. 속도, 단순성 및 세로 전위로 인해 마우스 모델의 행동 자형화에 이상적입니다.
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이 논문에서
요약
초록
동물 운동의 측정은 주어진 질병, 상해 또는 약물 모형의 표현형을 기술하기 위하여 이용된 일반적인 행동 공구입니다. 여기에서 입증된 저비용 보행 분석 방법은 뮤린 모델에서 걸음걸이 이상을 간단하고 효과적으로 측정한 것입니다. 발자국은 무독성 세척 가능한 페인트로 마우스 발을 페인팅하고 피사체가 종이에 터널을 통과할 수 있도록 하여 분석됩니다. 테스트 터널의 설계는 자연 마우스 동작과 작은 어두운 장소에 대한 선호도를 활용합니다. 각 마우스의 보폭, 보폭 및 발가락 스프레드는 눈금자와 연필을 사용하여 쉽게 측정할 수 있습니다. 이는 확립되고 신뢰할 수 있는 방법이며 디지털 시스템과 유사한 몇 가지 메트릭을 생성합니다. 이 접근법은 표현형 프리젠테이션 초기에 보폭의 변화를 감지할 수 있을 만큼 민감하며, 비침습적 접근법으로 인해 수명 또는 표현형 프레젠테이션 전반에 걸쳐 그룹 테스트를 수행할 수 있습니다.
서론
운동은 복잡한 신경및 근골격계 협응을 필요로 하며, 운동 경로의 단일 측면에서 적자는 관찰 가능한걸음걸이 이상을 생성할 수 있는 1,2. 걸음걸이 분석은 주어진 질병, 상해 또는 약물이 동물의 움직임에 미치는 영향에 대한 정량적 행동 데이터를 제공하기 때문에 마우스 모델을 테스트하는 연구자를위한 중요한 도구입니다3. 그러나 디지털 걸음걸이 분석에는 러닝머신, 카메라 및 관련 소프트웨어를 구입해야 하는데, 이는 연구자에게 엄청나게 비쌀 수 있습니다. 걸음걸이 분석은 종종 모터 기능의 세로 변화를 추적하기 위해 간헐적으로 사용되므로 산발적으로 사용하는 경우 지출을정당화하기 어려울 수 있습니다 4. 디지털화된 분석은 단순한 발자국 분석보다 더 상세한 걸음걸이 메트릭을 제공할 수 있지만, 이러한 보다 복잡한 측정값이항상 행동 표현형의 특성화에 항상 필요하거나 관련이 있는 것은 아닙니다 5.
여기서 우리는 디지털화 보행 분석 프로그램6,
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프로토콜
마우스로 수행된 모든 테스트는 듀크 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)에 의해 검토되고 승인되었습니다. 시험 및 채점을 담당하는 직원은 전체 코호트에 대해 걸음걸이 분석 및 논문 채점을 완료할 때까지 동물 유전자형 또는 실험 조건에 눈을 멀게 해야 합니다.
1. 시험 재료 준비
- 0.375 인치 두께의 3 개의 미리 절단 된 투명 아크릴 패널로 만들어진 터널로 테스트를 수행하십시오. 특히 아크릴을 결합하고 건조 할 때 냄새를 방출하지 않습니다 실란트와 함께 패널을 접착하여 터널을 조립.
- 표준 C57BL/6 마우스의 경우 너비 2.5in, 높이 3개, 길이 13인의 터널 측정값을 사용합니다. 마우스는 편안하게 터널을 통과하고 보행을 측정 할 수 있도록 충분한 단계 (>4)를 취할 수 있어야합니다.
- 터널에 사용되는 것과 동일한 실란트와 함께 접착, 0.375 인치 두께의 미리 잘라 회색 아크릴 패널과 목표 챔버를 구축 할 수 있습니다. 챔버의 내부 측정은 4 인치, 4 인치 길이, 3 인치 높이입니다. 이 챔버의 개구부를 터널의 개구부(2.5인치 x 3.0인치)와 일치시다. 마우스는 자연스럽게 밝은 공간에 어두운 공간을 선호하기 때문에 불투명하고 어두운 색상을....
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결과
동물의 충분한 수와 함께,이 절차는 시간이 지남에 따라 동일한 변형 내에서 마우스 유전자형 사이의 보행 차이를 감지 할 수있다. 그림 1B는 낮은 운동 신경 및 골격 근에 영향을 미치는 신경 퇴행성 질환인 X-연결된 척추 및 구근 근육 위축(SBMA)의 마우스 모델을 사용하여 실험실에서 수집된 발자국 이미지의 대표적인 흔적을 보여줍니다. 우리는 이전에 남성 BAC fxAR121 형질전환 마우스가 비형질전환 리터메이트 대조군과 비교했을 때 상당한 체중 감소, 그립 강도의손상 및 증상 후 연령대의 보폭 길이 단축을 개발한다고 보고했다 9.
여기서 우리는 전증상(2.5개월) 및 증상 후(9개월) BAC fxAR121 형질전환 및 리터메이트 대조군 수컷 마우스의 코호트로부터의보행 분석 결과를 제시한다(도 2). 질병 발병 전에 BAC fx.......
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토론
위에서 설명한 저비용 보행 분석 방법을 사용하여, 우리는 SBMA의 BAC fxAR121 마우스 모델에서 증상 후 연령대에서 보행 기능 장애의 여러 매개 변수의 성공적인 식별을 보여줍니다. 보폭의 감소는 마우스 모델 및 인간 환자의 이전SBMA 연구와 일치9. 우리는 또한 비 형질전환 littermate 대조에 비해 증상 SBMA 마우스에서 뒷다리 발가락 확산에 상당한 차이가 있다는 것을 처음으로 보여줍니다. 흥미롭게도, 뒷발가락 확산의 감소는 발 신근 근육의 약점, 발 굴곡 근육의 압박감, 또는SBMA의 병인과 일치하는 가난한 신경 내심 2,19에의해 발생할 수 있습니다.
마우스는 작은 어두운 공간에 대한 자연적인 행동 선호로 인해 목표 챔버로 쉽게 실행해야하지만 일부 마우스는 터널을 통해 지속적으로 이동하지 않을 수 있습니다. 마.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없다.
감사의 글
저자는 동물 식별 지원에 대한 오전에 감사드립니다. 이 작품은 미국 국립 보건원 (R01 7 RF1 AG057264에서 A.R.L.S. 및 C.J.C.와 R01 NS100023에서 A.R.L.S.에) 및 근 이영양증 협회 (A.R.L.S.에 대한 기본 연구 보조금, C.J.C.에 대한 개발 보조금)의 보조금에 의해 지원되었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 캘리퍼스 | n/a | n/a | 0.1mm까지 표시가 있어야 합니다 |
| Craft Glue | E6000 | n/a | |
| 발자국 페인트(템페라 페인트) | Artmind | n/a | 는 무독성이어야 합니다 |
| Round Barrel Paintbrushes | Symply Simmons | n/a | 0.5cm 직경 |
| 자 | n/a | n/a | 밀리미터 |
| 까지 표시가 있어야 합니다.스코어링 페이퍼 (수채화 패드) | Canson | n/a | cut to |
| size Tunnel and Goal Chamber | Interstate Plastics | n/a | cut to size |
참고문헌
- Clarke, K. A., Still, J. Development and consistency of gait in the mouse. Physiology & Behavior. 73 (1-2), 159-164 (2001).
- Mendes, C. S., et al. Quantification of gait parameters in freely walking rodents. BMC Biology. 13, 50(2015).
- Carter, R. J., Mor....
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재인쇄 및 허가
