Name: 신경 근육 질환의 마우스 모델의 행동 현상형에 대한 저렴한 걸음걸이 분석 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 53 s
Description: 발견하세요 신경근육 질환 마우스 모델의 저렴한 발자국 걸음걸이 분석법. 이 비침습적 방법은 행동 현상형 평가와 종단 연구에 적합하며, 뇌퇴행성 및 신경근육 질환 연구에 활용됩니다.

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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.

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
<ol><li>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.<ol>
<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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 사용하는 재료를 사용합니다.</li>
	<li>두껍고 매끄러운 단계를 추적하기 위해 용지를 사용합니다(수채화 용지가 잘 작동). 개별 용지 스트립을 터널의 너비와 길이보다 약간 넓고 길게 자른다. 여기에 설명된 터널 치수를 사용하는 경우 용지를 15in으로 줄입니다.</li>
	<li>무독성 세척 가능한 수성 페인트의 두 가지 대비되는 색상(예: 녹색 및 보라색)을 사용합니다. 뒷다리에 한 가지 색상을 지정하고 두 번째 색상은 앞다리에 할당합니다. 마우스는 테스트 후 자신의 발에서 나머지 페인트를 핥아, 그래서 선택한 페인트는 완전히 무독성이어야합니다.</li>
	<li>두 개의 둥근 배럴 페인트 브러시를 사용 하 여, 각 페인트 색상에 대 한 하나 (~ 0.5 cm 직경, 테이퍼/뾰족한 브러시 팁).</li>
	<li>마킹이 밀리미터까지 표시된 눈금자를 선택하고, 0.1 mm까지 측정한 캘리퍼스는 점수 매기기 용지에 쓰는 것이 좋습니다.</li>
	<li>
선택 사항: 불안이 높거나 동기 부여가 낮은 동물의 경우 골방에서 행동 인센티브를 제공합니다. 이 살균 해바라기 씨앗의 소량을 포함 할 수있다 (가정 케이지에 배치 2 습관이 허용하기 위해 테스트 하기 전에 일). 테스트 당일, 골실 안에 해바라기 씨를 넣어 마우스가 멈추지 않고 걷도록 장려합니다.</li>
</ol>2. 데이터 수집
<ol><li>별도의 방에서 검사를 수행하는 경우, 30 분 동안 새로운 방에 마우스를 적응한 다음 행동 실험을 시작합니다. 또한, 마우스는 자연적으로 야행성이기 때문에 모든 마우스가 완전히 깨어 있고 테스트 하기 전에 적어도 5 분 동안 경고합니다.</li>
	<li>터널을 용지 위에 배치하고 용지에 마우스 ID 및 테스트 날짜로 표시하여 테스트 설정을 준비합니다. 터널 끝에 골챔버를 배치하고 양쪽 열린 끝을 연결합니다. 필요한 경우 동기 부여를 위해 터널 끝에 해바라기 씨를 추가하십시오 (목표 챔버 내부).</li>
	<li>케이지에서 테스트할 마우스를 제거하고 목덜미에 단단히 고정하여 꼬리를 잡고 뒷다리의 움직임을 안정시도록 합니다.</li>
	<li>모든 발가락의 아래면과 발의 중심이 페인트로 완전히 덮여 있도록 페인트 앞발. 뒷발에 대비를 이루는 페인트 색상으로 이 작업을 반복합니다. 데이터 수집을 방해할 수 있는 얼룩을 방지하기 위해 깨끗한 젖은 천으로 마우스가 신체의 다른 부분에 도착하는 페인트를 닦아냅니다. 참고: 마우스 취급은 동물의 스트레스를 최소화하기 위해 숙련된 연구자들이 수행해야 합니다.</li>
	<li>터널의 시작 부분에 마우스를 놓고 목표 챔버에 모든 방법을 걸어 허용, 다음 마우스를 검색, 부드럽게 물 감쇠 천으로 발을 닦아, 홈 케이지에 반환.</li>
	<li>점수를 매기기 전에 발자국이 있는 용지를 완전히 건조시키십시오. 에탄올이나 각 동물 사이에 동등한 세척용액으로 시험 장과 터널을 닦아냅니다.</li>
</ol>3. 채점 기준
<ol><li>점수를 매기기 위해 얼룩이 없는 명확한 발자국으로 일관되게 간격을 두는 단계를 사용합니다. 그림 1B는 점수를 매을 낼 수 있는 풋프린트 시퀀스의 좋은 예입니다. 충분한 점수 매기기 데이터를 생성하려면 각 발에서 2단계 이상 연속되어야 하지만 발당 4-6걸음이 권장됩니다. 마우스가 보행 속도를 변경하기 때문에 정상적인 보행을 나타낼 가능성이 낮기 때문에 용지에 첫 번째 발자국과 마지막 발자국을 포함하지 마십시오.</li>
	<li>보폭, 보폭 및 발가락 스프레드를 이 방법을 사용하여 분석할 수 있는 세 가지 보행 걸음 걸이 측정값으로 사용합니다. 참고: 보폭 길이와 너비는 앞발 영역이 페인트에 잘 정의된 명확한 순차 인쇄가 필요합니다. 발가락 스프레드는 점수를 매기기 위해 순차적 인 인쇄가 필요하지 않으며 한 발과 마지막 발가락의 명확한 인쇄만 필요합니다. 그러나 지정된 풋프린트가 보폭 길이 또는 너비 측정에 포함되지 않은 경우 발가락 확산에 대해 점수를 매길 수 없습니다. 세 가지 측정은 모두 센티미터로 평가됩니다.<ol>
<li>보폭 길이를 동일한 보행보행에 의해 생성된 두 개의 순차 풋프린트 사이의 거리로 정의합니다(예: 한 보폭)(그림1A,1B).<ol>
<li>연필을 사용하여 두 앞다리 발자국(위에 지정된 색상으로 식별)의 앞발 영역 주위에 2-4mm 원을 그려 눈금자를 사용하여 둘 사이에 선을 그립니다.</li>
			<li>각 원의 중간에서 두 인쇄(즉, 각 발 패드의 중심)에서 오른쪽 포어 1(RF1) 또는 왼쪽 포어 1(LF1)으로 사이의 거리를 기록합니다.</li>
			<li>점수를 매을 넣을 수 있는 모든 단계(RF2, LF2, RF3, LF3 등)에 대해 반복합니다.</li>
			<li>오른쪽 및 왼쪽 뒷다리 발자국에 대해 반복합니다.</li>
			<li>각 팔다리에 대해 기록된 모든 개별 보폭거리를 평균합니다. 통계 분석을 위해 개별 코호트 구성원을 함께 평균화할 수 있습니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>보폭을 왼쪽 및 오른쪽 앞다리 또는 뒷다리 사이의 거리 측정값으로 정의합니다(그림1A,1B).<ol>
<li>이 거리를 평가하려면 반대쪽 뒷다리의 보폭 길이에 대해 수직으로 교차하는 한 뒷다리의 원앞다리 영역에서 선을 그리고 측정합니다.</li>
			<li>점수를 매을 받을 수 있는 모든 뒷쪽 사지 인쇄에 대해 이 작업을 반복한 다음 측정값을 평균화합니다. 보폭에 대한 계산 방법은 앞다리와 뒷다리의 경우 동일합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>발가락 스프레드를 단일 앞다리 또는 뒷다리 발자국에서 첫 번째 발가락과 마지막 발가락 사이의 거리로 정의합니다(그림1A,1B).<ol>
<li>캘리퍼를 사용하여 첫 번째 발가락 인쇄의 끝과 마지막 발가락 인쇄의 끝 사이의 거리를 측정합니다.</li>
			<li>점수를 매겨야 할 수 있는 모든 뒷다리 인쇄에 대해 반복하고 측정값을 평균화합니다. 발가락 스프레드에 대한 계산 방법은 전두부 및 뒷다리와 동일합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>종이를 채점할 수 없는 경우, 다시 시도하기 전에 동물이 10분 동안 쉬도록 합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Clarke, K. A., Still, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+consistency+of+gait+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Development and consistency of gait in the mouse.</a> Physiology & Behavior. 73 (1-2), 159-164 (2001).</li>
<li>Mendes, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+gait+parameters+in+freely+walking+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biology%22%5BJournal%5D)">Quantification of gait parameters in freely walking rodents.</a> BMC Biology. 13, 50(2015).</li>
<li>Carter, R. J., Morton, J., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+coordination+and+balance+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Motor coordination and balance in rodents.</a> Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 8 Unit 8 (2001).</li>
<li>Tillerson, J. L., Caudle, W. M., Reveron, M. E., Miller, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+induces+behavioral+recovery+and+attenuates+neurochemical+deficits+in+rodent+models+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Exercise induces behavioral recovery and attenuates neurochemical deficits in rodent models of Parkinson's disease.</a> Neuroscience. 119 (3), 899-911 (2003).</li>
<li>Pallier, P. N., Drew, C. J., Morton, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+detection+and+measurement+of+locomotor+deficits+in+a+transgenic+mouse+model+of+Huntington%27s+disease+are+task-+and+protocol-dependent%3A+influence+of+non-motor+factors+on+locomotor+function%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">The detection and measurement of locomotor deficits in a transgenic mouse model of Huntington's disease are task- and protocol-dependent: influence of non-motor factors on locomotor function.</a> Brain Research Bulletin. 78 (6), 347-355 (2009).</li>
<li>Sugimoto, H., Kawakami, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-cost+Protocol+of+Footprint+Analysis+and+Hanging+Box+Test+for+Mice+Applied+the+Chronic+Restraint+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Low-cost Protocol of Footprint Analysis and Hanging Box Test for Mice Applied the Chronic Restraint Stress.</a> Journal of Visualized Experiments. (143), (2019).</li>
<li>Carter, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+progressive+motor+deficits+in+mice+transgenic+for+the+human+Huntington%27s+disease+mutation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington's disease mutation.</a> Journal of Neuroscience. 19 (8), 3248-3257 (1999).</li>
<li>Barlow, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atm-deficient+mice%3A+a+paradigm+of+ataxia+telangiectasia%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Atm-deficient mice: a paradigm of ataxia telangiectasia.</a> Cell. 86 (1), 159-171 (1996).</li>
<li>Cortes, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+expression+of+mutant+androgen+receptor+accounts+for+systemic+and+motor+neuron+disease+phenotypes+in+spinal+and+bulbar+muscular+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Muscle expression of mutant androgen receptor accounts for systemic and motor neuron disease phenotypes in spinal and bulbar muscular atrophy.</a> Neuron. 82 (2), 295-307 (2014).</li>
<li>D'Hooge, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromotor+alterations+and+cerebellar+deficits+in+aged+arylsulfatase+A-deficient+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Neuromotor alterations and cerebellar deficits in aged arylsulfatase A-deficient transgenic mice.</a> Neuroscience Letters. 273 (2), 93-96 (1999).</li>
<li>Fernagut, P. O., Diguet, E., Labattu, B., Tison, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+to+measure+stride+length+as+an+index+of+nigrostriatal+dysfunction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A simple method to measure stride length as an index of nigrostriatal dysfunction in mice.</a> Journal of Neuroscience Methods. 113 (2), 123-130 (2002).</li>
<li>Guillot, T. S., Asress, S. A., Richardson, J. R., Glass, J. D., Miller, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treadmill+gait+analysis+does+not+detect+motor+deficits+in+animal+models+of+Parkinson%27s+disease+or+amyotrophic+lateral+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Motor+Behavior%22%5BJournal%5D)">Treadmill gait analysis does not detect motor deficits in animal models of Parkinson's disease or amyotrophic lateral sclerosis.</a> Journal of Motor Behavior. 40 (6), 568-577 (2008).</li>
<li>Harper, S. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNA+interference+improves+motor+and+neuropathological+abnormalities+in+a+Huntington%27s+disease+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">RNA interference improves motor and neuropathological abnormalities in a Huntington's disease mouse model.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (16), 5820-5825 (2005).</li>
<li>Lin, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurological+abnormalities+in+a+knock-in+mouse+model+of+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Molecular+Genetics%22%5BJournal%5D)">Neurological abnormalities in a knock-in mouse model of Huntington's disease.</a> Human Molecular Genetics. 10 (2), 137-144 (2001).</li>
<li>Sopher, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Androgen+receptor+YAC+transgenic+mice+recapitulate+SBMA+motor+neuronopathy+and+implicate+VEGF164+in+the+motor+neuron+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Androgen receptor YAC transgenic mice recapitulate SBMA motor neuronopathy and implicate VEGF164 in the motor neuron degeneration.</a> Neuron. 41 (5), 687-699 (2004).</li>
<li>Tillerson, J. L., Caudle, W. M., Reveron, M. E., Miller, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+behavioral+impairments+correlated+to+neurochemical+deficits+in+mice+treated+with+moderate+doses+of+1-methyl-4-phenyl-1%2C2%2C3%2C6-tetrahydropyridine%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Detection of behavioral impairments correlated to neurochemical deficits in mice treated with moderate doses of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine.</a> Experimental Neurology. 178 (1), 80-90 (2002).</li>
<li>Wheeler, V. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+phenotypes+that+presage+late-onset+neurodegenerative+disease+allow+testing+of+modifiers+in+Hdh+CAG+knock-in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Molecular+Genetics%22%5BJournal%5D)">Early phenotypes that presage late-onset neurodegenerative disease allow testing of modifiers in Hdh CAG knock-in mice.</a> Human Molecular Genetics. 11 (6), 633-640 (2002).</li>
<li>Clayton, J. A., Collins, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Policy%3A+NIH+to+balance+sex+in+cell+and+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Policy: NIH to balance sex in cell and animal studies.</a> Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).</li>
<li>Maricelli, J. W., Lu, Q. L., Lin, D. C., Rodgers, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trendelenburg-Like+Gait%2C+Instability+and+Altered+Step+Patterns+in+a+Mouse+Model+for+Limb+Girdle+Muscular+Dystrophy+2i%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Trendelenburg-Like Gait, Instability and Altered Step Patterns in a Mouse Model for Limb Girdle Muscular Dystrophy 2i.</a> PLoS One. 11 (9), e0161984(2016).</li>
<li>Castelhano-Carlos, M. J., Sousa, N., Ohl, F., Baumans, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+methods+in+newborn+C57BL%2F6+mice%3A+a+developmental+and+behavioural+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Animals%22%5BJournal%5D)">Identification methods in newborn C57BL/6 mice: a developmental and behavioural evaluation.</a> Lab Animals. 44 (2), 88-103 (2010).</li>
<li>Lakes, E. H., Allen, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+methods+for+rodent+models+of+arthritic+disorders%3A+reviews+and+recommendations%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Gait analysis methods for rodent models of arthritic disorders: reviews and recommendations.</a> Osteoarthritis Cartilage. 24 (11), 1837-1849 (2016).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

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...

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 프로그램6,7에대한 빠르고 민감한 대안으로 저렴한 수동 풋 프린트 분석 방법을 제시한다. 수동 발자국 분석은 뮤린 질병 모델 4,7,8, 9,10,11의 다수에서 유의한 보행 차이를 검출하는 것으로 입증되었습니다. ,12,13,14,15,16,17, 적어도 하나의 경우, 이 저렴한 방법은 걸음걸이의 변화를 확인 일반적인 디지털 화된 걸음걸이 분석프로그램(12)에의해 검출되지 않았다. 재료의 총 비용은 명목이며, 다른 설치류 연구 모델에 쉽게 적용 할 수 있습니다.
데이터를 그릴 수 있는 다양한 걸음걸이 메트릭이 있지만, 설명하는 방법은 보폭 길이, 보폭 폭(일명 "트랙 너비") 및 발가락 스프레드의 세 가지 특정 메트릭에 중점을 둡니다. 평가할 매개변수는 모델별로 결정해야 합니다. 이 보행 분석 방법은 인지 기능을 측정하도록 설계되지 않았으며 보행16의복잡한 생체 역학 측정이 필요한 연구에는 권장되지 않습니다.
우리는 운동 신경 변성 및 근육 위축을 특징으로 하는 신경 근육 질환인 X-연결된 척추 및 구근 근육 위축(SBMA)을 모델링하는 전및 후 증상 마우스 집단의 행동 데이터를 제시합니다. 이 마우스는 그밖 질병 특정 표현형의 개시와 일치하는 보행에 있는 진보적인 적자를 개발합니다. 이것은 이 방법의 타당성 및 특이성을 보여주고, 영향 받은 동물과 영향을 받지 않는 동물 사이에서 안정적으로 구별할 수 있다는 것을 확인합니다.
본 연구에서 실험마우스는 C57BL/6 배경상에서 2.5(전증상) 및 9개월된 BAC fxAR121 형질전환 마우스(nexpt=12)였다. 이 모델은 우리의 실험실에서 생성되었으며 SBMA 9의 강력한 마우스모델로 완전히 특징지어졌습니다. 비형질성 래쉬메이트는 대조군으로사용하였다(n ctrl=8). SBMA는 남성에서만 완전히 나타나는 성 제한 질병이므로 남성 마우스가 이 연구를 위해 독점적으로 사용되었습니다. 계획 단계 도중, 연구원은 그룹 규모 및 조성물18를결정하기 위하여 생물학 변수로 성의 국립 학회의 고려사항을 고려해야 합니다.

<table><tbody><tr><td>캘리퍼스</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>0.1mm까지 표시가 있어야 합니다</td></tr><tr><td>Craft Glue</td><td>E6000</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>발자국 페인트(템페라 페인트)</td><td>Artmind</td><td>n/a</td><td>는 무독성이어야 합니다</td></tr><tr><td>Round Barrel Paintbrushes</td><td>Symply Simmons</td><td>n/a</td><td>0.5cm 직경</td></tr> 눈금<tr><td>자</td><td>n/a</td><td>n/a</td>는 <td>밀리미터</td></tr><tr><td>까지 표시가 있어야 합니다.스코어링 페이퍼 (수채화 패드)</td><td>Canson</td><td>n/a</td><td>cut to</td></tr><tr><td>size Tunnel and Goal Chamber</td><td>Interstate Plastics</td><td>n/a</td><td>cut to size</td></tr></tbody></table>

신경 근육 질환의 마우스 모델의 행동 현상형에 대한 저렴한 걸음걸이 분석

Low-Cost Gait Analysis for Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neuromuscular Disease

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.

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...

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.

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method ...

발자국 분석은 마우스의 운동 이상을 정량화하는 연구원을 위한 걸음걸이 분석 프로그램을 디지털화하는 저비용 대안입니다. 그것의 속도 때문에, 단순성 및 세로 잠재력, 이 방법은 신경 퇴행성 질환, 신경 근육 질병 또는 뇌졸중의 모델을 포함하여 마우스 모델의 행동 표현에 이상적입니다. 절차를 시연하는 것은 버지니아 베르트만, 내 실험실에서 연구 기술자가 될 것입니다.실험을 시작하기 전에, 완전히 깨어 있는 쥐를 30분 동안 분석실로 최소 5분 동안 경보하였다. 터널의 길이와 너비보다 약간 넓고 긴 용지 조각 위에 터널을 배치합니다. 마우스 ID 및 테스트 날짜로 용지를 표시합니다.필요에 따라 동기 부여를 위해 목표 챔버에 해바라기 씨앗을 추가하고 테스트 할 첫 번째 마우스를 단단히 스크러프. 약 0.5센티미터 직경의 테이퍼 브러시 팁을 사용하여 모든 발가락의 밑면과 각 포우의 중앙전체를 무독성 세척 가능한 물 기반 페인트 색상으로 페인트합니다. 뒷발을 대조적으로 무독성 세탁 가능한 물 기반 페인트 색상으로 코팅합니다.깨끗한 축축한 천을 사용하여 마우스가 신체의 다른 부분에 있는 페인트를 제거하여 데이터 수집을 방해할 수 있는 얼룩을 방지합니다. 그런 다음 터널의 시작 부분에 마우스를 배치합니다. 마우스가 골챔버로 걸어들어오도록 한 후 동물을 회수하여 물 약해진 천으로 발을 부드럽게 청소합니다.그런 다음 마우스를 홈 케이지로 되돌리고 다음 동물을 테스트하기 전에 소독제로 테스트 영역과 터널을 닦아냅니다. 정확한 점수를 위해 얼룩이 없는 명확한 발자국으로 일관되게 간격이 있는 단계를 선택하기 전에 발자국이 완전히 건조되도록 합니다. 충분한 점수 매기기 데이터를 생성하려면 각 발에서 적어도 두 단계 연속 단계가 있어야 합니다.마우스가 보행 속도를 변경했기 때문에 정상적인 걸음걸이를 나타낼 가능성이 거의 없으므로 종이에 첫 번째 및 마지막 발자국을 포함하지 마십시오. 보폭 길이를 동일한 발에 의해 생성된 두 개의 순차적 발자국 사이의 거리로 정의하려면 연필을 사용하여 앞다리 발자국의 앞발 영역 주위에 2~4밀리미터 원을 한 걸음 씩 끌어들이고 눈자를 사용하여 원 사이에 선을 그립니다. 각 원의 중간에서 두 개의 인쇄 사이의 거리를 오른쪽으로 두 번 또는 왼쪽으로 두 번 의 앞을 적절히 대적하고 득점할 수 있는 각 단계에 대한 측정값을 반복합니다.그런 다음 각 사지에 대해 기록된 모든 보폭 거리를 실험적으로 적절히 코호트 내에서 개별 점수를 평균화합니다. 보폭폭을 좌우 앞다리 또는 뒷다리 사이의 거리로 정의하려면, 길들이기및 중간 뒷다리의 한 뒷다리의 원발 영역에서 선을 측정하여, 반대로 뒷다리의 보폭에 대한 선과 수직으로 교차한다. 득점할 수 있는 모든 뒷다리 인쇄에 대해 이 측정을 반복하고 측정값을 평균화합니다.발가락 스프레드를 단일 앞다리 또는 뒷다리 발자국에서 첫 번째 발가락과 마지막 발가락 사이의 거리로 정의하려면 캘리퍼를 사용하여 첫 번째 발가락 인쇄의 끝과 마지막 발가락 인쇄의 끝 사이의 거리를 측정합니다. 그런 다음 득점할 수 있는 모든 뒷다리 인쇄에 대한 측정을 반복하고 측정값을 평균합니다. 동물의 충분한 수와 함께,이 절차는 시간이 지남에 따라 동일한 변형 내에서 마우스 유전자형 사이의 걸음걸이 차이를 감지 할 수있다.예를 들어, 여기에 X-연결된 척추 및 bulbar 근육 위축의 마우스 모델을 사용하여 수집 된 발자국 이미지의 대표적인 흔적, 낮은 운동 뉴런과 골격 근육에 영향을 미치는 신경 퇴행성 질환이 표시됩니다. 증상 전 및 증상 후 형질 전환 및 쓰레기 메이트 제어 수컷 마우스의 걸음걸이 분석은 질병 발병 전에 형질전환 마우스가 쓰레기 메이트 비 트랜스제닉 컨트롤에 비해 유사한 보폭, 보폭 및 발가락 확산을 나타낸다는 것을 밝힙니다. 그러나 질병 발병 후, 형질 전환 동물은 상당히 짧은 보폭 길이를 나타낸다.유사한 세로 분석은 어느 나이 시험든지에 보폭에 있는 다름이 없음을 밝혔습니다. 증상 후 형질전환마우스는 또한 나이 일치 하는 쓰레기 메이트 컨트롤 보다 상당히 좁은 뒷발가락 확산. 발에 페인트를 적절히 적용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.명확한 비얼룩짐 발자국으로 일관되게 간격을 둔 단계만 점수를 매겨야 합니다. 이 기술은 보폭의 사소한 변화를 감지할 만큼 민감합니다. 그리고 그것의 비 침습적 인 접근으로 인해, 그것은 그들의 수명 기간 표현성 프리젠 테이션 및 치료 내정간섭에 걸쳐 단의 시험을 허용합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

화살 비행기에서 운동학 걸음 걸이 분석 운동 실행 하는 방법에 대 한 매우 정확한 정보를 생성 합니다. 우리는 중재 면역 demyelination 대상이 쥐에 대 한 걸음 걸이 적자를 식별 하기 위해 이러한 기술의 응용 프로그램을 설명 합니다. 이러한 방법은 다른 마우스 모델을 갖춘 장애인된 운동에 대 한 걸음 걸이 적자 하 사용할 수 있습니다.

MOG35-55를 받게 하는 C57BL/6 쥐에 화살 평면 운동학 걸음 걸이 분석 실험적인 자기 면역 뇌 유발

Neuropathic 동물 모델에서 고통 응답의 정확한 평가 통증 질환의 병 태 생리학을 조사 하 고 새로운 진통제 개발에 중요 한. 우리는 뒷 다리 발 자동된 보 행 분석 시스템에 의해 설치류의 감각 기능을 결정 하는 과민 하 고 객관적인 방법을 제시.

만성 수축 부상으로 쥐에 있는 자동화 된 걸음 걸이 분석

이 프로토콜 열 필드 활동 분석 결과에 마우스 ambulation를 측정 하기 위한 유연 하 고, 저렴 한 비용 시스템을 설명 합니다. 우리는이 시스템에 따라 6 분 ambulation 분석 결과 mdx 마우스에서 자발적인 운동 감소를 감지 하 고 정확 하 게 구별이 동물의 근육 특정 구조에 개선 보여.

근이 영양 증의 마우스 모델에서 Ambulation를 측정 하기 위한 간단 하 고 저렴 한 비용 분석 결과

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

저가 프로토콜 발자국 분석의 구성 및 구속 스트레스 마우스 모델의 운동 장애를 평가 하는 데 유용 후 상자 테스트를...

공간 분석 및 쥐 상자 테스트 매달려의 저가 프로토콜 적용 구속 만성 스트레스

우리는 새로운 걸음걸이 분석 시스템, 대조 강화 기록의 발 인쇄 분석 (PrAnCER), 자동으로 새로운 반투명 바닥을 활용 쥐의 보행 특성의 정량화를위한 오픈 액세스 자동화 시스템 걸음걸이를 정량화합니다. 이 시스템은 파킨슨 병의 할로페리돌 모델을 사용하여 검증되었습니다.

대비 강화 된 기록 (PrAnCER)의 발 인쇄 분석 : 모터 적자를 평가하기위한 저비용 개방형 자동 걸음걸이 분석 시스템

여기에 제시된 프로토콜은 전임상 연구를 위한 설치류에서 사중 운동의 3차원 운동학을 수집하고 분석하는 프로토콜이다.

설치류의 전임상 연구를 위한 3D 운동걸음걸이 분석

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

이 원고는 Angelman 증후군 마우스 모델을 검증하기 위해 재현 가능한 행동 테스트 세트를 제공합니다.

Angelman 증후군 마우스 모델의 행동 특성

이 프로토콜은 딥러닝 기반 다중 관절 궤적 자동 라벨링과 함께 마커리스 러닝머신 테스트를 사용하여 쥐 하지의 운동학 평가 파이프라인을 구축하여 재현 가능한 동작 정량화를 가능하게 합니다.

쥐의 후肢 운동 운동학을 객관적으로 정량화하기 위한 딥러닝 기반 다중 관절 동기 추적

발견하세요 신경근육 질환 마우스 모델의 저렴한 발자국 걸음걸이 분석법. 이 비침습적 방법은 행동 현상형 평가와 종단 연구에 적합하며, 뇌퇴행성 및 신경근육 질환 연구에 활용됩니다.

신경 근육 질환의 마우스 모델의 행동 현상형에 대한 저렴한 걸음걸이 분석

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