June 17th, 2013
일반적으로 파킨슨 병 및 운동 장애에 민감하고 안정적인 행동 분석은 새로운 잠재적 인 치료를 테스트하기 위해 필수적입니다. 여기, 우리는 흑질 선조체 시스템에 손상의 정도를 변화와 전임상 연구에 유용에 민감한 쥐를위한 감각 테스트의 관리 배터리를 설명합니다.
이러한 절차의 전반적인 목적은 센서 모터 기능을 정량적으로 평가하는 것입니다. 생쥐에서. 우리는 일련의 민감한 행동 테스트를 사용하여 이를 달성합니다.
여기에는 실린더의 까다로운 빔 통과 자발적 활동과 DOT 테스트라고도 하는 접착제 제거 테스트가 포함됩니다. 테스트 후 빔 통과 및 자발적인 활동에 대한 비디오 기록의 점수를 매길 수 있습니다. 궁극적으로 이러한 검사는 새로운 유전자 마우스 모델뿐만 아니라 질병에 대한 잠재적 치료법을 연구하는 전임상 약물 연구에서 센서 또는 운동 기능을 특성화하는 데 사용할 수 있습니다.
따라서 다른 테스트, 특히 자동화된 테스트에 비해 이러한 테스트의 주요 장점은 모터 기능 장애에 매우 민감하고 로터 로드와 같은 테스트보다 더 민감하다는 것입니다. 또한 이러한 테스트는 실제로 특히 최대 수천 달러의 비용이 들 수 있는 자동화된 테스트에 비해 매우 비용 효율적입니다. 이러한 검사는 일반적으로 운동 장애 분야의 주요 질문에 답할 수 있으며 매우 유용한 결과 측정입니다.
잠재적인 치료제를 테스트할 때 빔은 탁상 또는 마우스 케이지에 있는 세 개의 깨끗한 마우스 케이지를 뒤집어 설정합니다. 흄 후드를 교체하고 1미터 빔의 길이를 지탱할 수 있도록 케이지를 균일하게 정렬합니다. 다음으로, 빔의 4개 섹션을 가장 넓은 부분에서 가장 좁은 부분으로 조립하고 거꾸로 된 마우스 케이지 위에 놓습니다.
테스트하려는 마우스의 가정용 케이지를 빔 끝의 측면에 배치하여 빔의 가장 좁은 끝이 홈 케이지로 바로 연결되도록 합니다. 보조 시험을 시작하려면 첫 번째 쥐의 꼬리 밑부분을 잡고 손바닥으로 뒷다리를 지지합니다. 빔의 넓은 끝에 마우스를 놓고 꼬리를 놓고 손을 뗍니다.
마우스가 냄새를 맡고 이리저리 움직여 장치에 더 잘 적응하도록 합니다. 마우스가 부드럽게 회전하면 원하는 방향으로 방향을 바꿉니다. 마우스가 경로를 따라 내려가도록 하려면 홈 케이지를 들어 올려 옆으로 같은 위치에 유지하고 테스트 마우스에 가까이 가져옵니다.
마우스가 홈 케이지에 들어가려고 시도하기 시작하면 마우스가 들어가지 않고 앞으로 한 걸음 내딛도록 뒤로 이동합니다. 마지막으로 마우스가 홈 케이지에 들어갈 수 있도록 합니다. 케이지의 각 마우스에 대해 동일한 절차를 수행합니다.
케이지 내부의 동물 실내 세척액으로 케이지 사이의 빔을 철저히 청소하십시오. 다음 마우스가 실행되기 전에 빔에서 소변이나 대변 알갱이를 제거하는 것이 중요하며, 이는 다음 마우스의 주의를 산만하게 하므로 중요합니다. 케이지에 있는 모든 마우스가 한 번의 보조 시험을 거치면 첫 번째 마우스를 다시 집어 들고 필요한 경우 빔의 넓은 끝에 놓습니다.
마우스를 원하는 방향으로 부드럽게 배치하고 뒷면을 가볍게 터치하여 빔의 길이를 따라 홈 케이지 쪽으로 이동하도록 유도하고, 마우스가 스니핑을 멈추거나 빔에서 멀어지면 마우스를 수정합니다. 마우스를 빔 끝으로 안내하기 위해 손을 가까이 두십시오. 빔 위에 있는 동안 정지와 탐색을 최소화하십시오.
훈련 중에 이 작업을 더 많이 수행할수록 마우스가 이를 수행하는 경향이 줄어듭니다. 테스트하는 동안 마우스가 네 개의 팔다리 중 하나를 가정용 케이지에 넣으면 시험이 종료되고 다음 마우스는 두 번째 시험을 받을 수 있습니다. 마우스는 첫 번째 훈련일에 마우스를 번갈아 가며 총 5번의 시도를 받기 때문에 각 마우스는 30초 이상의 시도 간격을 갖습니다.
둘째 날에는 1일차와 동일한 빔 설정을 사용하여 각 마우스에 대해 5번의 시험을 더 수행하면 마우스는 도움이 필요하지 않지만 멈추거나 탐색하는 것을 방지하기 위해 보정하거나 뒷면을 만져야 할 수 있습니다.24시간 후 테스트 데이를 시작합니다. 이전 이틀 동안의 훈련과 유사한 방식으로 빔을 설정합니다.
그러나 각 빔 폭에 해당하는 메쉬 그리드를 각 빔 단면의 맨 위에 배치합니다. 비디오 카메라를 사용하여 각 시도가 시작되기 전에 모든 빔 통과 시도를 기록합니다. 날짜, 마우스 번호, 시험 번호와 같은 필수 실험 정보가 카드에 라벨을 붙이고 카메라 앞에 놓습니다.
각 시도 전에 2-3초 동안 기록하여 어떤 마우스가 테스트 중이고 어떤 시험에 사용 중인지 명확하게 알 수 있습니다. 각 테스트에 대해 가장 넓은 섹션의 그리드 표면 위에 마우스를 놓고 마우스 본체의 전체 길이가 표시되도록 빔 레코드를 따라 이동할 때 기록합니다. 그리드가 뷰어의 중앙에 오도록 카메라를 배치해야 합니다.
그리드 표면 빔에서 테스트를 통해 각 마우스를 5번 실행하고 각 마우스 사이를 청소합니다. 자발적 활동 실험을 설정하려면 두 개의 케이지를 약 18cm 간격으로 나란히 배치하여 케이지의 앞면이 실험자를 향하도록 합니다. 필요한 경우 다른 두 케이지 뒤에 추가 케이지를 배치하여 미러를 지지합니다.
다음으로, 두 케이지 위에 유리 조각을 놓고 유리가 처음 두 케이지의 바깥쪽 가장자리에 의해 지지되도록 배치합니다. 그런 다음 유리 위에 실린더를 놓고 유리 아래에 비스듬히 거울을 놓습니다. 세 번째 케이지에 기대어 있습니다.
각도는 30도에서 45도 사이일 수 있지만 더 중요한 것은 카메라의 시야에 실린더의 전체 직경이 포함되어야 한다는 것입니다. 실험이 설정되면 비디오 카메라를 거울 앞에 놓고 실린더 바닥의 전체 직경을 볼 수 있을 때까지 거울과 비디오 카메라를 모두 조정합니다. 그런 다음 타이머를 3분으로 설정하고 이전 실험 비디오와 같이 중요한 실험 세부 정보가 적힌 카드에 레이블을 지정합니다.
2-3초 동안 레이블을 기록합니다. 그런 다음 중지하십시오. 실험을 실행하려면 실린더에 마우스를 놓습니다.
녹음을 누르고 타이머를 시작합니다. 3분 동안 마우스를 기록합니다. 시끄러운 소음과 대화로 인해 마우스의 주의가 산만해지고 잠재적으로 정지 동작이 발생할 수 있으므로 테스트 영역을 조용히 하는 것이 중요합니다.
실험하는 동안 핸드 카운터를 사용하여 마우스가 실린더 안에 있는 동안 만드는 후방의 수를 세십시오. 후면은 마우스가 뒷다리로만 서 있도록 양쪽 팔다리가 바닥에서 떨어지는 수직 이동으로 정의됩니다. 타이머가 만료되면 마우스를 제거하고 가정용 케이지에 다시 넣으십시오.
각 마우스 사이에 동물 화장실 세척액으로 실린더와 유리를 청소하십시오. 다음 마우스로 이동하기 전에 세척액을 건조시키십시오. 마우스를 가정용 케이지에 넣어 접착제 제거 테스트를 시작합니다.
피더 빈을 제거한 상태에서 생쥐가 피더 없이 시험장과 케이지에 익숙해지도록 합니다. 테스트를 위해 1시간 동안 깨끗한 케이지를 사용하여 케이지 메이트를 배치하여 테스트 마우스가 가정용 케이지에 유일한 마우스가 되도록 합니다. 침구의 4분의 3을 제거하고 가정용 케이지의 케이지 메이트와 함께 깨끗한 케이지에 넣습니다.
한 쌍의 작은 집게를 사용하여 테스트 마우스를 제지하기 위해 테스트 마우스를 긁고 마우스의 sslt에 하나의 접착 레이블을 붙입니다. 집게로 주둥이의 레이블을 부드럽게 누르고 마우스를 놓습니다. 케이지에 뚜껑을 놓고 마우스가 4개의 모공이 있는 라벨을 제거하려고 할 때 스톱워치를 시작합니다.
마우스가 접촉하면 시간을 기록하지만 레이블을 제거하지는 않습니다. 시간을 기록하되 시간이 될 때까지 타이머를 계속 작동시키십시오. 완전히 제거하십시오.
마우스가 60초 이내에 스티커에 닿지 않거나 스티커를 제거하지 않으면 평가판을 종료하고 스티커를 수동으로 제거하십시오. 각 시험이 끝나면 테스트 마우스를 보관 케이지에 넣고 다음 마우스 테스트를 시작합니다. 모든 마우스는 마우스 간에 번갈아 가며 3번의 시험을 받습니다.
한 번에 마우스에 대해 세 가지 시험을 모두 수행하는 대신 레이블이 떨어지거나 주둥이에 고정되지 않는 시험은 계산되지 않습니다. 실린더의 까다로운 빔 자발적 활동과 접착제 제거 테스트는 모두 까다로운 빔 테스트에서 마우스의 센서 모터 기능에 대한 매우 유용한 분석법이며, TH 하나의 알파 시누클레인 마우스는 야생형 마우스보다 단계당 훨씬 더 많은 오류를 만듭니다. 빔이 더 좁아짐에 따라 하나의 알파-시누클레인 마우스에서 오류 수가 증가했습니다.
이것은 야생형 마우스의 경우가 아니었습니다. 이 동일한 마우스 계통은 또한 실린더 테스트에서 뒷다리 단계가 크게 감소한 것을 보여줍니다. 이러한 결과는 돌연변이된 마우스의 핵에서 인간 알파의 과발현이 감지 가능한 센서 모터 결핍의 발달로 이어진다는 것을 보여줍니다.
마지막으로, 접착제 제거 테스트에서 흑질선조체 도파민 뉴런이 크게 감소한 PITX 3마리의 아키아 마우스는 야생형 대조군에 비해 접촉 시간이 현저히 증가한 것으로 나타났습니다. 당사와 다른 사람들은 파킨슨병 치료의 치료 가능성을 평가하기 위해 이러한 검사를 일상적으로 사용합니다. 이러한 검사는 또한 유전자 마우스 모델을 특성화하고 감각 운동 기능에 대한 특정 돌연변이의 결과를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
이 기사는 파킨슨병과 운동 장애의 맥락에서 마우스의 운동 기능을 평가하기 위해 고안된 감각운동 검사의 배터리를 제시합니다. 이 검사는 흑색질-선조체 시스템의 다양한 정도의 손상에 민감하며 임상전 연구에 유용합니다.
Sensitive and reliable behavioral outcome measures are essential for evaluating potential therapeutic treatments in preclinical trials for neurodegenerative diseases. In Parkinson's disease, sensorimotor tests sensitive to varying degrees of nigrostriatal dysfunction are fundamental for testing the efficacy of potential therapeutics. The described test battery provides a cost-effective, easy-to-implement, and highly sensitive approach for characterizing motor function in genetic mouse models and assessing disease-modifying therapies.
The method supports the discovery continuum from Early Discovery through Lead Identification to Preclinical work by providing reliable sensorimotor readouts that inform go/no-go decisions.