소뇌 운동 실조증의 마우스 모델을 평가하기위한 간단한 복합 표현형 점수 시스템
2010년 5월 21일
우리는 소뇌 운동 장애의 마우스 모델에서 질병 심각도의 신속하고 민감한 부량을위한 프로토콜을 설명합니다. 조치는 뒷다리 clasping, 레지 테스트, 보행 및 kyphosis가 포함되어 있습니다. 이 프로토콜은 효율적으로 영향 않은 영향을 개인 간의 차별, 그리고 시간이 지남에 따라 영향을받는 개인의 진행을 감지합니다.
우리는 질병의 중증도와 진행을 평가하기 위한 복합 표현형 점수 시스템을 개발했습니다. 소뇌 운동실조증의 마우스 모델에서는 선반 테스트, 뒷다리, 걸음걸이, 후만증의 4가지 테스트를 수행하며, 각 테스트에 대해 0에서 3까지의 척도를 사용하여 0에서 12까지의 점수를 합산합니다. 네 가지 측정 모두에 대해 선반 테스트는 조정을 직접 측정하기 위해 수행되었습니다.
뒷다리 움켜쥐기는 신경 퇴행의 여러 마우스 모델에서 질병 진행의 지표입니다. 보행은 협응력과 근육 기능의 척도입니다. 후만증은 경추 흉부 부위의 척추 굴곡으로, 각 검사를 수행하고 점수를 기록하는 운동 시스템 및 척추 소뇌 신경 퇴행의 마우스 모델에서 흔히 볼 수 있습니다.
4개 점수의 평균 합계 또는 평균 복합 표현형 점수가 각 마우스 그룹에 대해 계산되고 플롯됩니다. 이 프로토콜을 다른 마우스 모델에 적용할 때 먼저 개별 테스트의 점수를 분석하여 설명된 4가지 측정값의 이상적인 조합을 결정하는 것이 중요합니다. 이 특정 프로토콜은 영향을 받은 개인과 영향을 받지 않은 개인을 구별하는 동시에 척추 소뇌 운동실조의 마우스 모델에서 질병 표현형의 진행을 정량화하기 위해 고안되었습니다.
7번 유형. 안녕하세요, 저는 워싱턴 대학교 신경학과 그웬 가든 박사 연구실의 스테파니 퍼입니다. 오늘 우리는 소뇌 운동 실조증의 마우스 모델에서 질병 중증도를 평가하는 간단하고 민감한 방법을 보여 드리겠습니다.
우리는 실험실에서 이 절차를 사용하여 척추 소뇌 운동 실조증 7형 또는 SCA 7형의 마우스 모델에서 표현형 차이를 정량화하고 시간이 지남에 따라 SCA 7 표현형의 진행을 추적합니다. 시작하겠습니다. 선반 검사는 소뇌, 운동 실조 및 기타 많은 신경 퇴행성 질환에서 손상된 조정력의 직접적인 측정입니다.
이것은 편향을 방지하기 위해 소뇌 운동 실조의 인간 징후와 가장 직접적으로 비교할 수 있는 것을 측정합니다. 평가를 수행하는 실험자는 동물의 유전자형에 대한 지식이 없어야 합니다. 평가하는 동안 개별 측정은 0에서 3까지의 척도로 점수가 매겨지며, 여기서 0은 표현형의 부재를 나타내고 3은 가장 심각한 징후를 나타냅니다.
케이지에서 마우스를 들어 올려 케이지의 난간에 놓는 것으로 시작합니다. 쥐가 우리 선반을 따라 걷다가 우리 안으로 내려가는 것을 관찰합니다. 야생형 쥐는 균형을 잃지 않고 난간을 따라 걷고 발을 사용하여 우아하게 우리 안으로 다시 내려갑니다.
이 동작에는 점수가 0으로 할당됩니다. 마우스가 난간을 따라 걷는 동안 발을 헛디뎌냈지만 그렇지 않으면 조정된 것처럼 보이면 1점을 받습니다. 뒷다리를 효과적으로 사용하지 않거나 케이지 안으로 우아하게 내려갈 수 없는 경우.
난간에서 떨어지거나 걷는 동안 또는 몸을 낮추려고 시도하거나 흔들리고 전혀 움직이기를 거부하는 경우 2점을 받습니다. 격려에도 불구하고 3점을 받습니다. 정확한 측정을 위해 선반 테스트를 세 번 수행하고 선반 테스트 점수를 기록합니다.
이제 뒷다리 잡기를 득점하는 방법을 살펴 보겠습니다. 뒷다리 움켜쥐기는 특정 소뇌 운동 실조증을 포함한 신경 퇴행의 여러 마우스 모델에서 질병 진행의 지표입니다. 평가를 시작하려면 꼬리 밑둥 근처를 잡고 주변의 모든 물체 중 가장 멀리 들어 올립니다.
약 10초 동안 뒷다리 위치를 관찰합니다. 뒷다리가 복부에서 바깥쪽으로 일관되게 벌어지면 점수가 0으로 할당됩니다. 한쪽 뒷다리가 매달려 있는 시간의 50% 이상 동안 복부 쪽으로 후퇴하면 1점을 받습니다.
양쪽 뒷다리가 매달려 있는 시간의 50% 이상 동안 복부 쪽으로 부분적으로 후퇴하면 2점을 받습니다. 뒷다리가 완전히 수축되어 매달려 있는 시간의 50% 이상 동안 복부에 닿으면 3점을 받습니다. 테스트를 세 번 수행하고 뒷다리 걸쇠 점수를 기록합니다.
이제 보행을 평가하는 방법을 살펴보겠습니다. 보행 테스트는 협응력과 근육 기능을 측정한 것입니다. 테스트를 시작하려면 케이지에서 마우스를 제거하고 머리가 조사관과 반대쪽을 향하도록 평평한 표면에 놓습니다.
쥐가 걷는 것을 뒤에서 관찰합니다. 마우스가 체중을 모든 팔다리에 지탱하고 복부가 땅에 닿지 않고 양쪽 뒷다리가 고르게 참여한 상태에서 정상적으로 움직이면 0점을 받습니다. 떨림을 보이거나 걷는 동안 절뚝거리는 것처럼 보이거나 발이 몸에서 약간 멀어지면 1점을 받습니다.
심한 떨림, 심한 절뚝거림, 골반 저하 또는 운동 중 발이 몸에서 더 심하게 멀어지는 경우 할당됩니다. 2. 마우스가 앞으로 나아가는 데 어려움을 겪고 복부를 땅을 따라 끌면 3을 받습니다. 마우스 GA를 세 번 관찰하고 스케이트 점수를 기록했습니다.
이제 보자. 후만증 검사(blurosis test)후만증은 척추의 특징적인 등쪽 만곡입니다. 이는 마우스 모델에서 척추 소뇌 운동 실조증을 포함한 운동 시스템과 관련된 신경 퇴행성 질환의 일반적인 증상입니다.
이는 신경 퇴행에 이차적으로 발생하는 척추 근육의 근육 긴장도 손실로 인해 발생합니다. 시작하려면 케이지에서 마우스를 꺼내 평평한 표면에 놓습니다. 걷는 것을 관찰하십시오.
마우스가 걸을 때 척추를 쉽게 곧게 펼 수 있고 지속적인 후만증이 없으면 0점을 받습니다. 쥐가 가벼운 후만증을 보이지만 척추를 곧게 펼 수 있으면 1점을 받습니다. 몸을 곧게 펴지 못하고 지속적이지만 가벼운 후만증을 유지하는 경우 2점을 받습니다.
쥐가 걸을 때나 앉아 있는 동안 뚜렷한 후만증을 유지하면 3점의 점수가 할당됩니다. 마우스의 후만증 점수를 세 번 관찰합니다. 마우스를 케이지에 다시 넣고 후만증 점수를 기록합니다.
다음은 Flocked SCA 7 92 Q로 알려진 murn 형질전환 척추, 소뇌 운동 실조증 7형 모델의 복합 표현형 평가의 대표적인 그래프입니다. 각 마우스에 대해 4가지 측정의 점수를 합산하고 각 연령의 두 유전자형에 대해 평균 복합 점수를 계산했습니다. 여기서 f Fluxed, SCA 7 92 Q 마우스는 nont 형질전환 깔짚 짝과 현저하게 다른 A 프로그레시브 SCA 7 표현형을 나타냅니다. 중요한 것은 시간이 지남에 따라 증가하는 표현형 점수가 인간 질병의 진행성 특성과 일치한다는 것입니다.
방금 복합 표현형 점수 시스템을 활용하여 소뇌 운동 실조증의 마우스 모델에서 질병의 중증도와 진행을 평가하는 방법을 보여 드렸습니다. 이 절차를 수행할 때 비만이 설명된 네 가지 테스트 모두에서 혼란스러운 요소라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 개별 테스트의 결과를 개별적으로 분석하여 먼저 마우스 모델에 가장 적합한 복합 표현형 채점 시스템에서 이상적인 조합을 결정할 수 있습니다.
그게 다야. 시청해 주셔서 감사드리며 실험에 행운을 빕니다.
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개요
이 기사는 소뇌 운동 실조증 마우스 모델에서 질병 중증도를 정량화하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 평가에는 후부 팔다리 껴잡기, 난간 성능, 보행 및 후만증 검사가 포함되어 영향을 받은 개체와 영향을 받지 않은 개체를 효과적으로 구분하고 질병 진행을 추적합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 행동 평가
- 질병의 마우스 모델
배경
- 소뇌 운동 실조증은 협응과 균형 문제로 특징지어집니다.
- 마우스 모델은 신경퇴행성 질환을 연구하는 데 일반적으로 사용됩니다.
- 표현형 점수 시스템은 질병 중증도를 평가하는 데 도움이 됩니다.
- 여러 검사는 운동 기능에 대한 종합적인 평가를 제공합니다.
연구 목적
- 질병 중증도를 평가하기 위한 신뢰할 수 있는 점수 시스템을 개발합니다.
- 마우스 모델에서 증상 진행을 추적합니다.
- 영향을 받은 개체와 영향을 받지 않은 개체를 구분합니다.
사용된 방법
- 각 검사에 대해 0에서 3까지의 척도를 사용하는 복합 표현형 점수 시스템.
- 네 가지 검사: 난간 검사, 후부 팔다리 껴잡기, 보행 평가 및 후만증 측정.
- 각 검사는 0에서 12까지의 결합 점수에 기여합니다.
- 이러한 검사를 통해 협응 및 근육 기능을 직접 측정합니다.
주요 결과
- 난간 검사는 협응을 효과적으로 측정합니다.
- 후부 팔다리 껴잡기는 질병 진행을 나타냅니다.
- 보행 분석은 협응 및 근육 기능을 반영합니다.
- 후만증은 운동 시스템 퇴행 모델에서 관찰됩니다.
결론
- 이 프로토콜은 질병 중증도의 민감한 측정을 제공합니다.
- 시간에 따른 질병 진행을 추적할 수 있습니다.
- 이 점수 시스템은 연구에서 소뇌 운동 실조증에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This protocol provides a quantitative, reproducible framework for evaluating neurodegenerative phenotypes in preclinical models, supporting target validation and mechanistic de-risking in cerebellar ataxia research. By enabling discrimination between affected and non-affected individuals and tracking temporal progression, it enhances predictive confidence in early discovery workflows. The composite scoring approach improves statistical power and translational continuity for portfolio triage and lead identification efforts.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through quantifiable motor phenotype assessment.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing objective, blinded scoring of disease severity.
- Scientific Value: Facilitates pathway clarification by correlating composite scores with genetic or pharmacological interventions.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Delivers standardized, quantitative readouts (0-12 scale) for compound screening in ataxia models.
- Operational Value: Ensures assay reproducibility through triplicate testing and blinded evaluation per measure.
- Scientific Value: Enables reliable compound evaluation by discriminating phenotypic rescue from baseline variability.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by modeling progressive cerebellar ataxia phenotypes.
- Operational Value: Supports translational biomarker alignment through longitudinal tracking of composite score changes.
- Scientific Value: Informs risk-adjusted advancement decisions by quantifying phenotype severity and progression rate.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into early discovery workflows to support hypothesis testing and biological de-risking before lead identification stages.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by quantifying coordination, clasping, gait, and spinal curvature phenotypes.
- Screening: Provides assay-ready, standardized outputs with defined scoring thresholds for compound effect detection.
- Analytics: Generates composite and individual test scores enabling statistical comparison across treatment groups.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through progressive phenotype modeling in SCA7 mice.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable phenotyping platform applicable across multiple cerebellar ataxia models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing phenotypic ambiguity in neurodegeneration models.
- Operational Value: Enhances standardization and reproducibility via blinded, triplicate scoring.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling objective severity stratification.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization through quantifiable disease progression metrics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and mouse handling for accurate phenotype scoring.
- Dependent on standardized testing environment and consistent observer training to minimize variability.
- Necessitates cross-team standardization of scoring criteria for multi-site reproducibility.
- Involves adaptation considerations when applying the composite score weighting to different ataxia models.
- Includes practical limitation of obesity as a confounding factor requiring phenotypic normalization.
