Name: 파킨슨 병의 마우스 모델에서 감각 기능의 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: 배우세요 파킨슨 병 마우스 모델에서 감각운동 기능을 정량적으로 평가하는 행동학적 검사법을. 빔 횡단, 실린더 자발활동, 접착제 제거 검사를 활용하여 운동 기능을 측정하고 잠재적 치료제를 평가하는 데 활용할 수 있습니다.

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이 작품은 NIH / NINDS NS07722-01과 파킨슨 병 및 운동 장애의 가드너 가족 센터에 의해 후원됩니다.

최적의 쥐들은 활성 (어두운)주기 동안 테스트해야합니다. 우리 실험실에서 생쥐는 우리가 편리하게 자신의 활성 기간 (그리고 우리의) 동안 쥐를 테스트 할 수 있습니다 리버스 다크 / 라이트 사이클에 유지됩니다. 테스트는 어두운주기에 적어도 한 시간까지 시작되지 않습니다. 그러나, 반대로 빛을주기 별도의 마우스 공간을 유지하기 위해 조사를 위해 항상 불가능합니다. 이 경우 세 가지 시험은 빛을주기 동안 수행 할 수 있지만,이 시간 동안 테스트를 할 때 빔 통과하는 시간은, 실린더 및 연락처 및 제거 시간의 단계와 배후의 숫자가 더있을 수 있다는 점에 유의하십시오. 아래에서 설명하는 세 가지 시험은 하나의 실험에 의해 수행 될 수 있지만, 처리 및 마우스 작업으로 경험이없는 나 생쥐의 경험이 측정 동작 약간을 가지고 사람들을 위해 다음 추가 실험이 필요할 수 있습니다. 이 경우 두 번째 실험자에 도움을 줄 수다른 실험은 재판을 기록하거나 접착제 제거 테스트에서 두 번째 실험은 타이머를 실행할 수있는 동안 동안 케이지 주둥이와 장소 마우스의 다른 장소 스티커. 빔에 마우스를 배치하여 도전 빔 테스트 1. 도전 빔 탐색 절차 <ol><li> 탁상에 또는 마우스 케이지 변화 스테이션 3 깨끗한 마우스 케이지를 반전. 균등 그래서 그들은 빔 (1m)의 길이를 지원할 수있는 새장을 줄. </li><li> 거꾸로 마우스 케이지의 상단에 좁은 섹션과 장소에 넓은에서 빔의 네 부분을 조립합니다. </li><li> 당신은 빔의 좁은 끝이 오른쪽 homecage으로 이어지는 있도록 측면과 빔의 끝에서 테스트하려는 생쥐의 homecage를 놓습니다. </li><li> 꼬리의 기지에 의해 처음으로 마우스를 들고 손의 손바닥과의 뒷다리를 지원합니다. 빔의 넓은 끝 부분에 마우스를 놓고 꼬리를 놓아 당신의 한을 제거라. </li><li> 마우스가 냄새 더 나은 지향 장치 - 만약 마우스가 부드럽게 원하는 방향으로 리디렉션 주위집니다.되기 위해 이동하자 </li><li> 측면에서 동일한 위치에 유지 homecage을 (그것의 cagemates이있는 경우에도) 들어 올리고는 테스트 마우스에 가까이. 테스트 마우스를 시도하고 homecage 마우스가 들어 가지 않도록 다시 이동 입력하기 시작하지만, 앞으로 단계를 만들면서. 빔 아래이 모든 방법을 계속합니다. 끝 부분에 마우스 homecage를 입력 할 수 있습니다. 케이지의 각 마우스에 대해 동일한 절차를 수행하십시오. 이 최초의 &quot;보조&quot;재판이다. </li><li> 빔은 철저하게 동물 보호 나 동물 직원에 의해 제공 살균제 케이지 사이를 청소해야합니다. 이 다음에 마우스를 방해하기 때문에 케이지 내에서 다음 마우스가 실행되기 전에 소변이나 빔 오프 배설물 펠렛을 청소하는 것이 중요합니다. </li><li> 일단 케이지 쥐의는 하나의 보조 시험을 겪었다시 처음으로 마우스를 선택하고 빔의 넓은 끝 부분에 배치합니다. 원하는 방향으로 부드럽게 방향을 마우스를 손으로, 필요하고 가볍게 homecage에 빔의 길이에 따라 이동을 장려하기 위해 뒷면을 터치합니다. 마우스가 냄새 나 빔 손으로 마우스를 수정하거나 그것을 선택하고 그것을 떠나게 같은 섹션에 배치 걸어을 중지합니다. 빔의 끝 부분에 마우스를 안내하는 손 근처있다. 당신이 시도하고 빔 동안 중지 및 탐색 마우스를 최소화합니다. 많은이가 적은 마우스 테스트 기간 동안 그것을 할 경향이 훈련 기간 동안 수행됩니다. </li><li> 마우스가 homecage으로의 앞발 중 하나를 배치 할 때 시험이 종료됩니다. 다음 마우스는 자사의 2 차 재판을받을 수 있습니다. 마우스는 각 마우스 ~ 30 초 이상 intertrial 간격을 갖도록 마우스 교대, 첫 번째 훈련을 하루에 5 시험의 총을받을 수 있습니다. 일반적으로 지난 몇 실험 쥐로의 길이를 통과합니다빔, 스스로, 보정 필요없이. </li><li> 24 시간 이상 교육 2 일을 시작할 수 있습니다. 하루에 2 마우스 설정 - 최대 1과 동일한 빔에 더 많은 시험을받을 수 있습니다. 마우스는 어떤 도움을 필요는 없습니다 만 중지하거나 탐험을 방지하기 위해 뒷면에 수정 또는 접촉해야 할 수 있습니다. </li><li> 24 시간 나중에 실제 시험 하루를 시작할 수 있습니다. 시험 당일의 경우, 빔은 이전 2 일간의 훈련과 비슷한 방식으로 설정됩니다. 그러나, 지금 각 빔 폭에 해당하는 메쉬 그리드는 각 빔 섹션의 상단에 배치됩니다. 카메라가 모든 빔 탐색 실험을 기록하는 데 사용되며, 하나 또는 여러 실험자에 의해 수행 할 수 있습니다. </li><li> 중요한 실험 정보 (날짜, 마우스 #, 재판 # 등) 카드를 레이블을 지정합니다. 이 테스트중인 마우스와 그것에서 무엇 재판 분명하므로 2 ~ 3 초 동안 카메라와 기록의 앞에이 카드를 놓습니다. </li><li> 마우스는 빔의 가장 넓은 부분의 격자면의 상단에 배치 기록의 IT는 빔을 따라 이동합니다. 기록은 충분히 가까이 마우스 본체의 전체 길이가 카메라에 표시되도록해야합니다. 너무 먼 경우 다음 전표 볼 어렵고 너무 후 가까운 경우 사지의 움직임이 누락 될 수 있습니다. 카메라 그리드 뷰어의 가운데에 있도록 배치해야합니다. </li><li> 시험 당일에 모든 마우스는 격자 표면이 광선에 5 재판을받을 수 있습니다. </li></ol> 2. 빔 비디오 분석 <ol><li> 동영상은 카메라에서 직접 보거나 큰 화면보기에 대한 TV 나 컴퓨터에 연결할 수 있습니다. 비디오 테이프는 실험에서 유전자형과 치료 상태에 장님 실험에 의해 득점해야한다. </li><li> 비디오를 슬로우 모션으로 재생되는 각 시험에 대한 오류가 채점됩니다. 마우스가 직면하고 전진 할 때 전표 또는 오류가 계산됩니다. 사지가 그리드 표면 아래 0.5 cm (반쯤) 이상으로 미끄러 때 그리드의 바깥을 통해 또는 슬립이 오류로 간주됩니다. 모든 전표마우스가 멈추거나 옆으로 머리를 방향을 설정 한 후 만든 것은 오류로 간주되지 않습니다. 마우스가 전진하지 않고 사지 또는 사지를 반복 그리드를 통해 미끄러 경우는 오류로 간주되지 않습니다. 뒷다리의베이스 그리드와 측면에 걸려 발가락의 상단에있을 수 있습니다 빔의 좁은 부분에서이 오류로 간주되지 않습니다. </li><li> 단계는 슬로우 모션으로 계산됩니다. 카메라에 직면 뒷다리는 단계의 수를 추적하는 데 사용됩니다. 마우스가 앞으로 자사의 첫 번째 단계를 만들고 마우스 homecage에 자사의 앞발을 배치 종료 할 때 계산이 시작됩니다. </li><li> 통과하는 시간은 스톱워치를 사용하여 채점 및 실시간으로 이루어집니다. 마우스가 앞으로 이동하기 시작하고 첫 번째 앞발이 homecage에 배치하면 종료 타이머가 시작됩니다. </li></ol> 3. 실린더 절차의 자발적인 활동 <ol><li> 탁상에 또는 마우스 케이지 변화 스테이션 3 깨끗한 마우스 케이지를 반전. 전자 옆에 두 새장을 마련ACH 다른 케이지의 전면 실험에 직면하고 떨어져 있도록 ~ 18cm. 나머지 케이지는 다른 두 개의 케이지 뒤에 배치되고 미러를 지원하는 역할을합니다. </li><li> 2 케이지의 상단에 유리 조각을 배치하고 유리는 제 2 케이지의 바깥 쪽 가장자리에 의해 지원되고 있도록 배치합니다. </li><li> 다시 3 차 케이지에 기대어 유리의 상단과 유리 아래 각도에서 거울에 실린더를 놓습니다. 각도는 30 °에서 사이로 - 45 °하지만 더 중요한 미러 뷰는 실린더의 전체 직경을 포함합니다. </li><li> 당신은 실린더의 바닥의 전체 직경을 볼 수있을 때까지 거울 앞에 비디오 카메라를 설정하고 거울과 비디오 카메라를 모두 조정합니다. </li><li> 3 분의 타이머를 설정하고 중요한 실험 세부 사항 (날짜, 마우스, # 등) 카드를 레이블을 지정합니다. Videorecord 2 ~ 3 초 동안 레이블입니다. </li><li> 실린더와 프레스 기록 타이머에서 마우스를 놓습니다. 녹화3 분 동안 마우스를 ORD. 그것은 시끄러운 소리와 대화가 마우스를 방해하고 잠재적으로 동결 동작을 일으킬 수 있으므로 테스트 영역 조용한 것이 중요합니다. </li><li> 3 분 동안 마우스가 실린더에있는 동안 만드는 배후의 수를 계산하기 위해 손 카운터를 사용합니다. 뒷면은 마우스로만 뒷다리에 서 있도록 바닥에서 앞발 모두에 수직 이동으로 정의됩니다. 3 분의 끝에서 마우스를 제거하고 homecage에 다시 배치합니다. </li><li> 동물 보호 나 동물 직원에 의해 제공 살균제 실린더와 유리를 청소합니다. 세척 용액이 실린더에있는 다음 마우스를 배치하기 전에 건조하도록 허용합니다. </li></ol> 4. 자발적인 활동 분석 <ol><li> 동영상은 카메라에서 직접 보거나 큰 화면보기에 대한 TV 나 컴퓨터에 연결할 수 있습니다. 비디오 테이프는 실험에서 유전자형과 치료 상태에 장님 실험에 의해 득점해야한다. </li><li> 비디오를 슬로우 모션으로 재생되는 앞다리 단계가 계산됩니다. 앞다리 단계는 동물이 하나의 연속적인 운동에 실린더의 바닥에 걸쳐 모두 순차적으로 앞발 이동할 때 계산됩니다. 하나의 앞발의 움직임과 다른 앞발 사이의 시간이 5 초보다 긴 경우 앞발의 움직임은 계산되지 않습니다. 뒷다리 단계는 앞발 단계와 같은 방식으로 계산됩니다. </li><li> 정리 소요 시간은 스톱워치를 사용하여 실시간으로 영상을 재생할 측정됩니다. 주둥이, vibrissae, 전신의 손질 관찰이 측정됩니다. </li></ol> 5. 접착제 제거 <ol><li> 테스트 실에서 나 마우스 케이지 변화 역에서의 homecage에서 개최 마우스. </li><li> 케이지에서 급지 용지함을 제거하고 케이지 덮개를 교체합니다. 마우스 / 마우스가 1 시간 동안 장치없이 테스트 룸과 케이지에 길들 할 수 있습니다. </li><li> 테스트를 위해 테스트 마우스 homecage에서 유일한 그래서 cagemates을 배치 깨끗한 케이지를 사용합니다.~ 3 / 4 침구를 제거하고 cagemates와 깨끗한 케이지에 넣습니다. </li><li> homecage 목덜미에 순서대로 테스트 마우스를 억제하고 마우스의 주둥이에 작은 집게 곳 개의 접착 레이블 쌍을 사용. 조심스럽게 forcep으로 주둥이에 레이블을 누르고 마우스를 놓습니다. 케이지 뚜껑을 배치하고 스톱워치를 시작합니다. 마우스는 forepaws는 시간을 기록하여 레이블을 제거하는 시도를합니다. 마우스를 접촉하게하지만, 그것을 제거하고 그 시간을 기록뿐만 아니라 (연락처 및 제거 시간) 않을 때까지 타이머가 계속 다음 라벨을 제거하지 않는 경우. </li><li> 마우스가 60 초 안에 스티커를 문의하거나 제거하지 않는 경우, 시험이 종료되고 스티커가 실험에 의해 수동으로 제거합니다. </li><li> 깨끗한 새장에 테스트 마우스를 놓고 다음 마우스를 제거하고 homecage에 배치하고 테스트를 시작합니다. 모든 마우스는 3 재판을받을 수 있습니다. 그것은 모든 세 가지 시험을 수행하는 대신 마우스를 교대하는 것이 중요합니다한 번에 마우스. 라벨이 떨어지거나 주둥이에 고정되지 않은 시험은 계산되지 않습니다. </li></ol>

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</ol>

우리는 관심 없음 충돌이 없습니다.

본 연구에서 우리는 생쥐의 감각 기능의 세 가지 유용한 테스트를 수행하고 분석하는 방법을 보여줍니다. 이러한 도전 빔 실린더 자발적인 활동, 감각 자극 (접착제 제거)에 대한 응답이 (가) 있습니다. 이러한 테스트는 빔에 대한 우리와 다른 사람들은 훈련의 짧은 시간이 필요합니다 그 유전자 마우스 모델 14,16-18, 2)에서 흑질 선조체 도파민 기능 장애의 정도를 변화에 매우 민감하게 발견 한 다음과 같은 이유로 1)를 위해 선택되었다 감각 자극 시험에 대한 응답을 처리하고 한 번 분석 훈련 한 테스트 세션에서 수행, 3) 테스트를 수행하는 데 필요한 장비의 가격은 로타로드 및 오픈으로 더 많은 자동화 장비 구입에 비해 매우 낮은 수 있습니다 필드 챔버. 도전 빔 테스트 나 PD의 유전 마우스 모델에서 모터 성능과 조정 적자를 감지에 도움이뿐만 아니라뿐만 아니라 유용합니다없음 1 - 메틸 -4 - 페닐-1 ,2,3,6-tetrahydropyridine 처리 및 6 hydroxydopamine 처리 생쥐 및 노르 에피네프린 결핍 생쥐 19, 23-25에 손상을 폭로. 또한, 우리는 도전 빔이 적은 모터의 성능과 조정 (로타로드와 폴 시험)의 다른 시험에 비해 체중에 의해 영향을받을 찾을 수 있습니다. 50 + 그램의 무게는 최대 세 남성 마우스로 작업 할 때 특히 유용합니다. 빔과 유사하게, 자발적인 활동의 변화가 안정적으로 파킨 녹아웃, PQ311X, Thy1-ASYN, Pitx3 - 무수 정체와 LRRK2 쥐 14, 16-18, 26에서 관찰된다. 접착제 제거 테스트는 파킨 녹아웃, 파킨 Q311X, Thy1-ASYN 및 마우스 14,16, 17, 22 DJ-1 녹아웃 돌연변이 등 유전자 조작에 민감합니다. 일방적 6 hydroxydopamine 처리 마우스에서 접착제 제거 테스트는 일반적으로 쥐 1,2으로 수행하는 방법과 유사한 방식으로 수행됩니다. 접착 라벨 사용하여 각 앞발에 배치됩니다forcep과 라벨을 제거 할 시간이 기록됩니다. 우리는 6 hyrdoxydopamine 처리 생쥐는 영향을받는 사지 19 라벨을 제거하기 전에 영향을받지 사지에서 레이블을 제거 할 것으로 나타났습니다. 이 테스트 배터리가 만성 치료를 사용하여 연구를 노화에 쉽게 구현할 수 있지만, 그것은 또한 약물 연구에 사용하기 쉽습니다. 일단 동물은 각각의 분석을 설정할 수 있습니다에 대한 테스트 스테이션 테스트를위한 훈련과 준비가되어 있습니다. 동물은 다음 각 테스트에서 같은 순서로 실행됩니다. 그 약물은 투여 할 수 있으며, 한 번 원하는 약물 피크 농도는 접착제 제거 시험을 다음 각 마우스 빔 테스트 할 수에 도달 한 후 3 분 동안 실린더로 이동합니다. 우리는 쥐 18, 21 다른 도파민 작용제를 테스트 할 때 잘 작동이 전략을 발견했다. 빔 및 접착제 제거 테스트를 모두 반복 시험 의무가 있으며, 실린더 그러나 자발적인 활동이 반복 간증에 의해 영향을받습니다NG 시간이 16 이상 감소 활동의 결과. 적자는 여전히 실린더 16 반복 테스트와 차이를 감지 할 수 있습니다 마우스를 얼마나 강력에 따라 달라집니다. 일반적으로 이니 및 감소 활동은 실린더 2 노출 그러나 우리는 우리가 약리학 연구 18,21 빔 통과 직후 자발적인 활동 테스트를 실행할 때 우리는 충분한 활동 수준을 얻을 수있는 것을 알 자마자 관찰된다. 연구에 포함하는 자발적인 활동 테스트 세션의 수는 마우스 변형 (일부는 다른 것보다 확실히 더 활성) 및 치료 기간에 따라 달라집니다. 혼합 된 C57BL / 6 우리는 2-4 번 테스트 세션 사이의 활동을 측정 X DBA 배경에 마우스 우리의 약리학 적 연구에서 일주 (21)에 의해 분리되었다. 빔과 실린더 테스트 videorecorded 행동의 사후 테스트 분석을 필요로 않습니다. 분석의 이러한 측면에 대해 사용실험 조건에 맹인 평가자을 가지고 특히 중요합니다. 우리가 실험실에서 새로운 평가자를 훈련 때 우리는 이전에 실험실에서 평가자 전문가에 의해 분석 된 비디오 테이프에 사람이 점수 동작이 있습니다. 기준을 설명하고 새로운 평가자 다음 사람이 자신의 이전 분석 테이프 점수를 시작으로 표시됩니다. 점수는 다음 전문가 &#39;등급에 비교됩니다. 그들은 전문가의 95~98%의 정확도로 될 때까지 사람 비율 새 데이터를 사용할 수 없습니다. 모든 데이터는 무작위로 평가자 전문가의 정확성을 불시 점검입니다. 본 연구에서 설명하는 테스트의 배터리는 생쥐의 감각 기능을 평가하기 위해 설계되었습니다. 그러나 질병의 새로운 마우스 모델을 특성화 할 때마다 그것은뿐만 아니라 동물의 기본적인 검사를 수행하는 것이 중요합니다. vibrissae 또는 CL의 제거와 같은 체중과 온도 테스트를 통해 모니터링해야하고 비정상적인 행동을 주목해야한다꼬리 획득시의 asping은 뒷발. 기본적인 신경 학적 평가는 세부 사항 27-29 다른 곳에서 설명합니다.

파킨슨 병 (PD)는 주로 흑질에서 도파민 신경 세포의 진보적 인 손실과 중앙과 주변 시스템의 Lewy 바디에 포함 된 개발을 특징으로 쇠약 신경 퇴행성 질환이다. 환자는 운동 완서, 진전, 강성, 그리고 시간이 지남에 따라 악화 자세 불안정 등, 감각 장애로부터 고통. 지난 15 년 동안 발견 된 질병의 희귀, 가족 형태의 잠재적 인 질병 수정 치료에 중요한 새로운 목표의 식별을 주도했지만. 다른 사람의 사이에서 알파 synuclein, 파킨, DJ-1, LRRK2 및 ATP13A2를 인코딩 유전자의 돌연변이는 PD, 유전자 마우스 모델 동물 모델의 새로운 &quot;세대&quot;의 개발을 표시합니다. 우수한 비 약물 유발 행동 조치 PD의 광범위하게 연구 일방적 6 hydroxydopamine (6-OHDA) 쥐 모델에 존재한다. 다음은 사지 사용에 대한 테스트를 포함하는 비대칭 운동시작, 체성 감각 태만, 도달 능력, 그리고 더 최근의 초음파 발성 1-6. 이 테스트는 흑질 선조체 도파민 신경 세포 손실의 정도를 변화에 민감하고 잠재적 인 치료제 7-11의 다양한 유형의 효과를 평가하기 위해 광범위하게 사용되어왔다. 그러나 유전자 마우스 모델에서 사용할 수있는 가장 좋은 감각 테스트 또는 사용하는 방법을 많은 명확한 합의가 없습니다. 전임상 연구에서, 새로운 유전자 마우스 모델의 특성 및 모델 간의 비교를 만들려고 할 때이 문제가됩니다. 지난 십 년간 우리는 쥐에서 성공적으로 사용 된 것과 유사한 마우스에 대한 감각 테스트의 배터리를 함께 넣어 위해 노력했다. 이 문서에서 설명하는 시험은 PD의 수많은 유전자 마우스 모델을 특성화하는 데 사용되었으며, 현재 새로운 잠재적 인 치료 12 테스트 전임상 연구에 사용됩니다. 가장 일반적인 테스트 사용쥐의 운동 기능을 평가하는 D는 오픈 필드와 조정 (13)의 로타로드 테스트에서의 활동이다. 이러한 테스트 모두 감각 기능에 대한 정보를 사용하여 제공하는 자동화 된, 비교적 쉽게 있지만, 그들은 종종 흑질 선조체의 도파민 시스템에 미묘한 변화를 감지하는 데 필요한 감도 부족합니다. 예를 들어, 도파민 기능의 미묘한 변화와 파킨 부족한 생쥐는 로타로드에 손상을 표시하지 않지만 도전 빔 테스트 14 디스플레이 모터의 손상을 않습니다. 또한, 마우스 1 - 메틸 -4 - 페닐-1 ,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)은 로타로드에 손상을 표시하지 않습니다 신경독의 적당한 복용으로 치료하지만, 역에서 보행 및 장애에 상당한 변경을해야합니까 그리드 테스트 15. 따라서 표현형 평가 만 로타로드를 사용하는 연구는 더 미묘한 손상을 놓칠 수 있습니다. 최적의 방법은, 우리의 의견, 행동 특성에 학사 학위를 포함하는 하나입니다감각과 운동 기능의 다양한 측면, 그리고 기저핵 기능 13-15의 미묘한 변화에 민감한 테스트 ttery. 여기에서 우리는 도전 빔 탐색 검사, 실린더 자발적인 활동의 테스트 및 감각 자극 시험에 대한 응답을 사용하여 생쥐의 감각 기능을 측정하고 분석하는 방법에 대해 설명합니다.

<table><tbody><tr><td>도전적인 빔 장치</td><td>Starks Plastics</td><td>세그먼트 1= 3.5 cm 세그먼트 2= 2.5 cm 세그먼트 3= 1.5 cm 세그먼트 4= 0.5 cm</td><td>연락처 정보: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA Ph +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773</td></tr><tr><td>실린더</td><td>Starks Plastics</td><td>15.5 cm 직경 12.7 cm 높이</td><td>연락처 정보: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA 전화 +1 (513) 541-4591 팩스 +1 (513) 541-6773</td></tr><tr><td>메시 그리드 배선</td><td>에이스 하드웨어</td><td>1 cm2</td><td> </td></tr><tr><td>마우스 케이지</td><td>Ancare</td><td>19 x 29 x 12.7 cm</td><td> </td></tr><tr><td>유리</td><td>에이스 하드웨어</td><td>19 cm2</td><td> </td></tr><tr><td>미러</td><td>에이스 하드웨어</td><td>18 x 13cm</td><td> </td></tr><tr><td>캠코더</td><td>Sony HDR-HC9</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>MiniDV 테이프</td><td>Sony DVC 프리미엄</td><td>90분 긴 재생</td><td> </td></tr><tr><td>라벨</td><td>AveryColor 코딩 라벨</td><td>6.35mm 직경(1/4" 라운드)</td><td> </td></tr></tbody></table>

파킨슨 병의 마우스 모델에서 감각 기능의 평가

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

민감하고 신뢰성있는 행동 결과 측정은 많은 neurodegenerative 질병에 대한 임상 시험에서 잠재적 인 치료 치료의 평가에 필수적이다. 파킨슨 병에, 감각은 흑질 선조체 장애의 정도가 잠재적 인 치료의 효능을 테스트하기위한 기본적인 변화에 민감한 테스트합니다. 믿을 수 있고 아주 우아한 감각 조치 쥐 존재하지만 이러한 테스트 측정 감각의 대부분은 쥐에서 비대칭 PD의 새로운 유전자 마우스 모델에 완전히 적합하지 않습니다. 우리는 쥐의 중요한 시험에 의해 영감을 마우스에 맞게 감각 테스트의 배터리를 함께 넣어. 본 연구에서 강조 테스트 배터리의 연구에 구현 용이성, 및 C)은 낮은 비용) PD의 마우스 모델의 다양한, B의)의 감도 선택됩니다. 이 테스트는 PD의 소설 유전 마우스 모델의 특성을뿐 아니라 냄비를 테스트하는 데 유용 입증ential 치료를 질병 수정.

<p class="jove_content"&gt; 도전 빔 실린더 자발적인 활동 및 접착제 제거 시험은 생쥐의 감각 기능의 매우 유용한 분석이다. 우리는 파킨 녹아웃, 파킨 Q311X, Pitx3 - 무수 정체, 알파 synuclein의 과발현 및 일방적 6 hydroxydopamine 마우스 등 파킨슨 병의 여러 유전과 독소 마우스 모델에서 이러한 테스트를 사용하여 감각 기능의 변화를 발견<sup&gt; 14, 16-19</sup&gt;. 여기에서 우리는 Thy1 프로모터 (Thy1-ASYN)와 Pitx3 - 무수 정체 마우스에서 마우스 과다 발현 인간 야생형 알파 synuclein에서 수집 된 데이터를 표시<sup&gt; 18,20</sup&gt;. 도전 빔에서 우리는 안정적으로 야생형 마우스 (비교 Thy1-ASYN의 단계마다 증가 된 오류를 감지<strong&gt; 그림 1</strong&gt;). 생쥐의 같은 라인에서 우리는 반복적으로 실린더 스테핑 뒷다리의 강력한 감소를 감지 (<strong&gt; 그림 2</strong&gt;)<sup&gt; 12, 16, 21</sup&gt;. 접착제 제거 테스트에서 흑질 선조체의 도파민 뉴런의 깊은 감소와 Pitx3 - 무수 정체 마우스는 (야생형 컨트롤에 비해 연락을 크게 증가 시간을 표시<strong&gt; 그림 3</strong&gt;).</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig1.jpg" alt="Figure 1"/<br /&gt;<strong&gt; 그림 1. 야생형 (n은 = 13)과 연령 4 개월 Thy1-ASYN (n은 = 4)의 도전에 오류가 발생했습니다.</strong&gt;<strong&gt; A)</strong스텝 당&gt; 오류 다섯 시련의 의미합니다.<strong&gt; B)</strong&gt; 각각의 빔 폭에서 오류를 의미합니다. * P를 나타내는 &lt;0.01 각각 쥐를 야생형에 비해. 학생의 T - 테스트.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig2.jpg" alt="Figure 2"/<br /&gt;<strong&gt; 그림 2. 뒷다리 나이 4 개월 (n은 = 4) 마우스 야생형 (n은 = 13)와 Thy1-ASYN에서 실린더 스테핑.</strong&gt; * &lt;0.05 야생형에 비해 P를 나타냅니다. 학생의 T - 테스트.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig3.jpg" alt="Figure 3"/<br /&gt;<strong&gt; 그림 3. (n은 = 12) 마우스 연령 4 주에서 야생형 (n은 = 10)와 Pitx3 - 무수 정체 시간을 문의하십시오.</strong&gt; ** 야생형에 비해 p &lt;0.01를 나타냅니다. 맨 - 휘트니 U.</p&gt;<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; 테스트</strong</td&gt;<td<strong&gt; 매개 변수</strong</td&gt;<td<strong&gt; 분석 옵션</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="3"<strong&gt; 도전 빔</strong</td&gt;<td&gt; 오류</td&gt;<td rowspan="3"&gt; 빔 너비 (오류 만)<br /&gt; 5 시험의 평균<br /&gt; 개별 시험</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 시간</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 단계</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="4"<strong&gt; 자발적인 활동</strong</td&gt;<td&gt; 앞다리 단계</td&gt;<td rowspan="2"&gt; 평균<br /&gt; 앞다리 / 뒷다리 비율</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 뒷다리 단계</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 배후</td&gt;<td&gt; 평균</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 시간을 정리</td&gt;<td&gt; 평균</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="2"<strong&gt; 접착제 제거</strong</td&gt;<td&gt; 접촉 시간</td&gt;<td rowspan="2"&gt; 평균<br /&gt; 중간<br /&gt; 최고 / 최악의 점수<br /&gt; 제거 시간 접촉 시간 점수</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 제거 시간</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table&gt;<p class="jove_content"<strong&gt; 표 1. 감각 기능 검사 배터리 : 분석 옵션을 선택합니다.</strong</p

일반적으로 파킨슨 병 및 운동 장애에 민감하고 안정적​​인 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.

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

이 절차들의 전반적인 목적은 마우스의 감각 운동 기능을 정량적으로 평가하는 것입니다. 이를 위해 일련의 정밀한 행동 테스트를 수행합니다.여기에는 실린더 내에서의 도전적인 빔 통과 및 자발적 활동, 그리고 DOT 테스트로도 알려진 접착제 제거 테스트가 포함됩니다. 테스트 후에는 빔 통과 및 자발적 활동의 비디오 녹화물을 통해 점수를 매길 수 있습니다. 최종적으로 이러한 테스트들은 새로운 유전자 변형 마우스 모델의 감각 또는 운동 기능을 특성화하거나, 질환의 잠재적 치료제를 연구하는 전임상 약물 연구에 활용될 수 있습니다.따라서 이 테스트들이 다른 테스트, 특히 자동화된 테스트에 비해 갖는 주요 장점은 로터 로드(rotor rod)와 같은 테스트보다 운동 기능 장애에 훨씬 더 민감하다는 점입니다. 또한, 수천 달러에 달할 수 있는 자동화된 테스트와 비교했을 때 이 테스트들은 매우 비용 효율적입니다. 이러한 테스트들은 전반적인 운동 장애 분야의 핵심적인 질문들에 답을 줄 수 있으며, 매우 유용한 결과 측정 지표가 됩니다.잠재적 치료제를 테스트할 때, 깨끗한 마우스 케이지 3개를 테이블 위나 마우스 케이지 내부에 거꾸로 놓아 빔을 설치합니다. 흄 후드 내에서 케이지들을 고르게 배열하여 1 meter 길이의 빔을 지지할 수 있도록 합니다. 다음으로, 빔의 4개 섹션을 가장 넓은 부분부터 가장 좁은 부분 순으로 조립하여 거꾸로 놓인 마우스 케이지 위에 올립니다.테스트 예정인 마우스의 홈 케이지를 빔의 끝부분에 옆으로 뉘어 배치하여, 빔의 가장 좁은 끝부분이 홈 케이지로 바로 연결되도록 합니다. 보조 시험을 시작하려면, 첫 번째 마우스의 꼬리 기부를 잡고 손바닥으로 뒷다리를 받쳐줍니다. 마우스를 빔의 넓은 끝부분에 놓은 다음, 꼬리를 놓고 손을 뗍니다.마우스가 장치에 더 잘 적응할 수 있도록 냄새를 맡으며 주변을 돌아다니게 합니다. 마우스가 방향을 틀면 부드럽게 원하는 방향으로 다시 유도하십시오. 마우스가 경로를 따라 내려가도록 유도하려면, 홈 케이지의 측면 위치를 그대로 유지한 채 들어 올려 테스트 마우스 가까이 가져갑니다.마우스가 홈 케이지(home cage)로 들어가려고 시도할 때, 마우스가 들어가지 못하게 뒤로 밀어서 앞으로 한 걸음 내딛게 합니다. 마지막으로 마우스가 홈 케이지로 들어갈 수 있게 합니다. 케이지 내의 모든 마우스에 대해 동일한 절차를 반복합니다.케이지 내의 동물실 세척액을 사용하여 케이지 사이의 빔을 철저히 닦아냅니다. 다음 마우스가 주행하기 전 빔 위의 소변이나 분변 펠렛을 제거하는 것이 중요한데, 이는 다음 마우스의 주의를 분산시킬 수 있기 때문입니다. 케이지 내의 모든 마우스가 한 번의 보조 시도를 마치면, 첫 번째 마우스를 다시 집어 필요에 따라 빔의 넓은 쪽 끝에 배치합니다.마우스를 원하는 방향으로 조심스럽게 유도하고, 뒷부분을 가볍게 터치하여 홈 케이지 방향으로 빔을 따라 이동하도록 격려하십시오. 마우스가 냄새 맡기를 중단하거나 빔 밖으로 벗어나면 이를 바로잡아 주십시오. 마우스가 빔의 끝까지 갈 수 있도록 손을 가까이 대고 안내하십시오. 빔 위에 있는 동안 멈추거나 주변을 탐색하는 행동을 최소화하십시오.훈련 과정에서 이 작업이 더 많이 반복될수록, 마우스가 이를 수행하려는 경향은 줄어듭니다. 테스트 중에 마우스가 네 다리 중 하나를 홈 케이지 안에 넣으면 해당 시행이 종료되며, 그다음 마우스가 두 번째 시행을 진행할 수 있습니다. 마우스들은 첫 번째 훈련일에 총 5회의 시행을 하며, 마우스 순서를 교대로 진행하여 각 마우스의 시행 간 간격이 30초 이상이 되도록 합니다.둘째 날에는 첫째 날과 동일한 빔 설정을 사용하여 각 마우스에 대해 5회 더 시험을 수행합니다. 마우스가 별도의 도움을 받을 필요는 없으나, 멈추거나 주변을 탐색하는 것을 방지하기 위해 후면을 가볍게 건드리거나 교정해 줄 필요가 있을 수 있습니다. 24시간 후, 테스트 날을 시작합니다. 이전 두 번의 훈련 날과 유사한 방식으로 빔을 설치합니다.그런 다음, 각 빔 섹션 위에 각 빔 너비에 해당하는 메쉬 그리드를 배치하십시오. 각 시험이 시작되기 전, 비디오 카메라를 사용하여 모든 빔 통과 시험을 기록하십시오. 날짜, 마우스 번호, 시험 번호와 같은 필수 실험 정보가 적힌 카드를 카메라 앞에 배치하십시오.어느 마우스가 테스트 중인지와 현재 몇 번째 시험인지 명확히 알 수 있도록 각 시험 시작 전 2~3초 동안 녹화하십시오. 각 테스트 시, 마우스를 그리드 표면의 가장 넓은 구역 위에 놓으십시오. 마우스가 빔을 따라 이동할 때 몸 전체 길이가 보이도록 녹화하십시오. 카메라는 그리드가 화면 중앙에 오도록 배치해야 합니다.각 마우스를 그리드 표면 빔 위에서 다섯 번씩 테스트하고, 마우스 한 마리가 끝날 때마다 표면을 세척하십시오. 자발적 활동 실험을 설정하려면, 케이지의 전면이 실험자를 향하도록 하여 두 개의 케이지를 약 18cm 간격으로 나란히 배치하십시오. 필요한 경우, 거울을 지지하기 위해 다른 두 케이지 뒤에 추가 케이지를 배치하십시오.다음으로, 두 개의 케이지 위에 유리판을 올리고 유리판이 처음 두 케이지의 바깥쪽 가장자리에 의해 지지되도록 위치시킵니다. 그다음 유리판 위에 실린더를 배치하고, 유리판 아래에는 거울을 기울여 놓습니다. 세 번째 케이지의 뒷부분에 기대어 배치합니다.각도는 30도에서 45도 사이면 되지만, 더 중요한 것은 카메라 뷰에 실린더의 전체 직경이 포함되어야 한다는 점입니다. 실험 장치 설정이 완료되면 비디오 카메라를 거울 앞에 배치하고, 실린더 바닥의 전체 직경이 보일 때까지 거울과 비디오 카메라를 모두 조정하십시오. 그런 다음 타이머를 3분으로 설정하고, 이전 실험 영상에서와 같이 중요한 실험 세부 사항을 카드에 기재하십시오.라벨을 2~3초 동안 기록합니다. 그 다음 중지하십시오. 실험을 수행하려면 실린더에 마우스를 넣습니다.녹화 버튼을 누르고 타이머를 시작하십시오. 3분 동안 마우스를 촬영합니다. 큰 소음이나 대화는 마우스를 산만하게 하여 잠재적으로 프리징(freezing) 행동을 유발할 수 있으므로, 테스트 구역을 조용하게 유지하는 것이 중요합니다.실험 중에 수동 계수기를 사용하여 마우스가 실린더 내에서 일어나는 횟수를 측정하십시오. '리어(rear)'는 두 앞발이 바닥에서 떨어져 마우스가 뒷다리로만 서 있는 수직 움직임으로 정의합니다. 타이머가 종료되면 마우스를 꺼내어 원래의 케이지로 되돌려 놓으십시오.마우스 한 마리마다 실린더와 유리를 동물실용 세정액으로 닦아내십시오. 다음 마우스로 넘어가기 전 세정액이 완전히 마르도록 하십시오. 마우스를 홈 케이지에 넣어 접착제 제거 테스트를 시작하십시오.사료통을 제거한 후, 생쥐가 사료통이 없는 케이지와 테스트실 환경에 적응하도록 합니다. 테스트를 위해 1시간 동안 깨끗한 케이지에 함께 지내던 동료 생쥐들을 옮겨, 테스트 대상 생쥐만 홈 케이지에 남도록 합니다. 베딩의 4분의 3을 제거하여 동료 생쥐들이 있는 깨끗한 케이지에 넣어줍니다.작은 포셉을 사용하여 테스트용 마우스의 목덜미를 잡아 고정하고, 마우스의 코 부분에 접착 라벨 하나를 부착합니다. 포셉으로 코 위의 라벨을 부드럽게 눌러 고정한 후 마우스를 놓아줍니다. 케이지 덮개를 닫고, 마우스가 앞발 네 개로 라벨을 제거하려고 시도하는 순간 스톱워치를 시작합니다.마우스가 라벨에 접촉은 하였으나 제거하지 않은 경우, 그 시간을 기록하십시오. 타이머를 계속 작동시키며 라벨을 완전히 제거할 때까지의 시간을 기록하십시오. 라벨을 완전히 제거하십시오.마우스가 60초 이내에 스티커를 접촉하거나 제거하지 않으면, 해당 시행을 종료하고 수동으로 스티커를 제거하십시오. 각 시행 후에는 테스트 마우스를 유지 케이지에 넣고 다음 마우스의 테스트를 시작하십시오. 모든 마우스는 마우스 간 순서를 교대로 하여 총 3회의 시행을 거칩니다.한 마리의 생쥐에게 세 번의 시험을 동시에 수행하는 대신, 주둥이에서 라벨이 떨어지거나 제대로 고정되지 않은 시험은 횟수에서 제외합니다. 챌린징 빔(challenging beam) 시험, 실린더 내의 자발적 활동 측정 및 접착제 제거 테스트는 모두 생쥐의 감각 운동 기능을 평가하는 데 매우 유용한 분석법입니다. 챌린징 빔 테스트에서 TH $\alpha$-synuclein 생쥐는 야생형 생쥐보다 단계별 오류 횟수가 유의미하게 더 많았습니다. 빔의 폭이 좁아질수록 TH $\alpha$-synuclein 생쥐의 오류 횟수는 증가하였습니다.야생형 생쥐에서는 이러한 현상이 나타나지 않았습니다. 동일한 계통의 생쥐는 실린더 테스트에서도 뒷다리 보행 횟수가 확연히 감소하는 모습을 보였습니다. 이러한 결과는 돌연변이 생쥐에서 인간 alpha-synuclein의 과발현이 감지 가능한 감각 운동 결손의 발생으로 이어진다는 것을 보여줍니다.마지막으로, 점착제 제거 테스트에서 흑질선조체 도파민 뉴런이 심하게 감소한 PITX3 akia 마우스는 야생형 대조군에 비해 접촉 시간이 유의미하게 증가하는 것을 보여줍니다. 본 연구팀과 다른 연구자들은 파킨슨병 치료제의 치료 잠재력을 평가하기 위해 이러한 테스트를 일상적으로 사용합니다. 또한, 이 테스트들은 유전적 마우스 모델의 특성을 규명하고 특정 돌연변이가 감각 운동 기능에 미치는 영향을 결정하는 데 사용될 수 있습니다.

assessment-sensorimotor-function-mouse-models-parkinson-s

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

파킨슨 질환은 실험적으로 6 - OH - 도파민에 의해 유도된 수있는 striatum에 dopaminergic innervation의 손실로 인해 발생합니다. 우리는 stereotaxic 병변을 수행하고 생쥐에서 apomorphine 유발 회전 동작을 모니터링하는 방법에 대해 설명합니다. 이 모델은 유용하고 파킨슨 질환에 대한 새로운 치료법을 테스트하기 위해 신뢰할 수 있습니다.

파킨슨병에 대한 Murine 모델 : 6 - OH 도파민의 병변에서 행동 테스트

프로토콜은 두도 설립 모터 조정 작업 가속화 로타로드 및 수평 막대, 최근 옥스퍼드에서 개발 된 두 개의 테스트, 정적로드 및 병렬 막대를 위해 제공됩니다. 이 테스트는 모터 잠재적으로 자신의 권리에 대한 관심의 손상뿐만 아니라, 행동의 다른 지역의 시험에서 가능한 변수 인를 검색 할 수 있습니다.

마우스에 모터 조정을 측정

생쥐의 중간 forebrain 번들의 일방적 6-OHDA의 병변을 수행하기위한 프로토콜이 설명되어 있습니다. 이 방법은 striatal 도파민과 90.63의&gt; 95 %의 손실을 보여주는 살아남은 동물의 89 %를 낮은 사망률 (13.3 %) ± -4.02 % 병변의 측면을 향해 ipsiversive 회전 편견을 가지고 있습니다.

파킨슨병의 일방적-6-OHDA lesioned 마우스 모델의 개발

마우스 모델은 행동 신경 과학 연구에서 점점 인기를 얻고 있습니다.  모델이 발전함에 따라 마우스에 특정한 민감한 행동 조치를 개발하는 것이 중요합니다.  이 프로토콜은 뇌졸중의 마우스 모델에 사용하기 위한 숙련된 운동 작업인 Pasta Matrix Reaching Task를 설명합니다.

허혈성 뇌졸중의 마우스 모델에서 감각 운동 피질 손상 후 보상 사지 사용과 운동 기능의 학습 행동 평가

후각 기능의 손상은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅턴병을 포함한 많은 신경퇴행성 질환에서 흔히 나타나는 특징입니다. 본 기사에서는 신경 퇴행성 질환의 마우스 모델에서 후각 능력을 측정하는 데 사용할 수 있는 마우스의 후각 구별 및 감지를 평가하기 위한 일련의 테스트에 대해 설명합니다.

신경 퇴행성 질환의 마우스 모델에 대한 후각 분석 실험

이 연구에서 우리 복 부 비행기 모터 조정 마우스 모델 (예를 들어, endophilin 돌연변이 나이 진출 neurodegeneration의 진행에 미묘한 변화를 모니터링 하 이미징 기반 운동학 걸음 걸이 분석의 사용을 보여 줍니다. 마우스 라인)입니다.

연령에 따라 모터 손상 Neurodegeneration와 쥐의 걸음 걸이 분석

우리는 MPTP, 실린더 및 오픈 필드 테스트를 사용 하 여 모터 기능을 측정 하는 행동 평가 사용 하 여 파 킨 슨 병에 대 한 murine 모델의 설립을 설명 합니다. 우리 다음 사용 하 여 l 아미노산의 일종 한 예로 PD 약물의 연구에서이 모델을 적용 하는 방법을 보여 줍니다.

Murine MPTP 유발 파 킨 슨 병 모델에서 자발적인 운동의 행동 평가

여기에서는 쥐의 증가된 크기와 무게를 수용하기 위해 MouseWalker 장치를 재설계하여 구축된 RatWalker 시스템에 대해 설명합니다. 이 시스템은 좌절된 전체 내부 반사(FTIR), 고속 비디오 캡처 및 오픈 액세스 분석 소프트웨어를 사용하여 보행 매개변수를 추적하고 정량화합니다.

파킨슨병의 유전적 쥐 모델에서 보행 분석을 위한 RatWalker 시스템 적용

6-하이드록시도파민(6-OHDA) 모델은 파킨슨병에 대한 이해를 높이기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 이 프로토콜에서, 우리는 내측 전뇌 다발에 6-OHDA를 주입하여 쥐의 일방적 인 nigrostriatal 병변을 수행하는 방법을 보여주고, 운동 결핍을 평가하고, 스테핑 테스트를 사용하여 병변을 예측합니다.

파킨슨 병의 6- 히드 록시 도파민 쥐 모델

가정 케이지 환경에서 마우스의 장기간 포괄적 인 모니터링은 뇌 질환의 쥐 모델에서 벗어난 행동의 깊은 이해를 제공한다. 이 논문은 현대 행동 분석의 핵심 구성 요소로 통합 행동 역 (INBEST)에 대해 설명합니다.

통합 행동 역으로 설치류 질병 모델의 행동 표현형 (INBEST)

배우세요 파킨슨 병 마우스 모델에서 감각운동 기능을 정량적으로 평가하는 행동학적 검사법을. 빔 횡단, 실린더 자발활동, 접착제 제거 검사를 활용하여 운동 기능을 측정하고 잠재적 치료제를 평가하는 데 활용할 수 있습니다.

파킨슨 병의 마우스 모델에서 감각 기능의 평가

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