Dit protocol biedt de nodige maatregelen treffen en evalueren van neonatale sepsis in 7 dagen oude muizen.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Dit protocol biedt de nodige maatregelen treffen en evalueren van neonatale sepsis in 7 dagen oude muizen.
Neonatale sepsis blijft een globale belasting. Een preklinische model tot effectieve profylactische of therapeutische interventies op scherm nodig is. Neonatale muis polymicrobial sepsis kan worden opgewekt door het injecteren van cecal drijfmest intraperitoneally naar dag van leven 7 muizen en toezicht op hen voor de volgende week. Hier zijn de gedetailleerde stappen nodig voor de uitvoering van dit model neonatale sepsis. Dit omvat het maken van een homogene cecal drijfmest voorraad, verdunnen het voor een dosis en nest-gewogen, een overzicht van de tijdschema's monitoring en een definitie van de waargenomen gezondheid categorieën gebruikt om te definiëren van humane eindpunten. De generatie van een homogene cecal drijfmest voorraad van gebundelde donoren zorgt voor het beheer in vele nesten na verloop van tijd, vermindering van de variatie tussen donoren, en voorkoming van het gebruik van potentieel toxische glycerol. De bewakingsstrategie gebruikt zorgt voor de anticipatie van overleving resultaat en de identificatie van muizen die later ter dood, waardoor voor een eerdere identificatie van de humane eindpunt zou vooruitgang. Twee belangrijkste gedragsmatige kenmerken worden gebruikt voor het definiëren van de scores van de gezondheid, namelijk, het vermogen van de neonatale muizen om recht zelf wanneer geplaatst op hun rug en hun niveau van mobiliteit. Deze criteria kunnen mogelijk worden toegepast op adres humane eindpunten in andere studies van neonatale ziekte in muizen, zo lang als een pilot-studie is uitgevoerd om te controleren nauwkeurigheid. Kortom, biedt deze benadering een gestandaardiseerde methode om model pasgeboren sepsis bij muizen, terwijl het verstrekken van middelen voor de beoordeling van het welzijn van dieren gebruikt voor het definiëren van vroege menselijke eindpunten voor uitgedaagd dieren.
Sepsis is een belangrijke oorzaak van menselijke pasgeboren besmettelijke sterfgevallen1. Omdat pasgeboren sepsis slecht wordt begrepen, is weinig vooruitgang geboekt in zowel de identificatie van risicogroepen pasgeborenen vroeg tijdens de ziekte en de ontwikkeling van doeltreffende behandelingen of prophylaxes. Dit vereist het gebruik van dierlijke modellen van sepsis om het proces en test mogelijke interventies beter te begrijpen. Bovendien, volwassen knaagdieren reageren anders op sepsis, met statistisch significante verschillen in het aantal bacteriën te beheren om te verkrijgen van de dezelfde letale dosis (LD) en in het resulterende host antwoord ten opzichte van pasgeborenen2. Neonatale sepsis heeft dus worden bestudeerd bij pasgeborenen. Verschillende volwassen sepsis modellen zijn gebruikt in sepsis onderzoek. Deze omvatten een intraveneuze uitdaging met specifieke organismen betrokken bij volwassen menselijke sepsis of cecal afbinding en punctie (CLP). Het CLP is een model van de endogene uitdaging waar de blindedarm is operatief geïsoleerd, afgebonden en doorboord zodat lekkage van intestinale inhoud in het buikvlies, uiteindelijk zal leiden tot de systematische verspreiding van microben en hun producten-3. Echter, de chirurgische procedure minimaal vereist voor invoering van CLP is dodelijk voor pasgeboren dieren; een alternatieve methode is daarom noodzakelijk om na te bootsen de uitdaging van de polymicrobial van het CLP voor het opwekken van neonatale sepsis. De cecal drijfmest model voor polymicrobial van de neonatale sepsis is ontwikkeld om deze behoefte, waarbij de cecal inhoud van dieren zijn geoogst, geschorst in steriele dextrose 5% in water (D5W) en intraperitoneally in pasgeboren muizen2geïnjecteerd. Dit geworden sinds, een steeds populairder wordende model te bestuderen van sepsis in zowel volwassen als pasgeboren dieren en zich aanzienlijk ontwikkeld mechanistische inzichten in van de ziekte proces4,5,,6,7 ,8,9,10,11,12,13,14,15.
Gezien het toenemende gebruik van dit model en wil van onderzoekers direct resultaten van publicaties met elkaar vergelijken, is er een noodzaak voor de technische aspecten zijn goed beschreven en gestandaardiseerde via studies. Normalisatie is van toepassing op drie aspecten van het model, namelijk i) de voorbereiding van de cecal drijfmest voorraad, ii) de opstelling van de uitdaging aliquots voor injectie in de proefdieren, en iii) de definitie van de humane eindpunt waarbij dieren nonsurvivors in uitdaging experimenten worden geacht. In het bijzonder wordt methoden ter voorbereiding van de voorraad cecal drijfmest vaak verwezen naar het originele artikel voor de invoering van het model2. Een korte samenvatting van dat model is dat cecal inhoud van volwassen muizen werden geoogst, in steriele D5W tot een concentratie van 80 mg/mL opgeschort, en binnen 2 uur te injecteren de proefdieren gebruikt. Deze originele model gebruikt muizen van dezelfde leeftijd, aan de zelfde leverancier, die gehuisvest waren in hun respectieve onderzoeksfaciliteiten voor minder dan 2 weken vóór de oogst van cecal inhoud. Het gebruik van in-house gefokte muizen, hoewel de verlaging van de kosten van de leverancier van de regelmatige levering en rekening houdend met het gebruik van overtollige muizen voor een breder scala van geslacht en leeftijd, ook aanzienlijk toegenomen variabiliteit van de donor-naar-donor. Dit gemotiveerd de ontwikkeling van een alternatieve techniek, waarbij de cecal inhoud van meerdere muizen samen te bereiden een grote voorraad, toenmalig aliquoted en opgeslagen bij-80 ° C13werden gebundeld. Deze alternatieve methode werd aangepast met meerdere groepen14,15. Echter, dat aanpassing resulteerde in enkele technische varianten, zowel in het opslagmedium gebruikt (10% of 15% glycerol of D5W alleen) als in de strategie van de filtratie verwijderen deeltjes (meertraps filtratie door een 860 µm en, vervolgens, een 190 µm filter of persoon filteringen via 100 µm of 70 µm filters)13,14,15. De injectie van glycerol alleen zou kunnen leiden tot schade, gezien het feit dat 25% - 50% glycerol injecties zijn gebruikt als een knaagdier model van renale letsel16,17,18,19, 20. Om te voorkomen dat onbedoelde neveneffecten glycerol, cecal drijfmest voorraad voorbereid op muizen in deze studie is bevroren in D5W zonder glycerol en tests van bacteriële levensvatbaarheid van opslag bij-80 ° C worden uitgevoerd. De strategie van de filtratie gebruikt in deze studie is één doorheen een 70 µm filter, dat is niet direct vergeleken met de andere filtratie strategieën vermeld.
Dodelijke gewogen doses van geïnjecteerd cecal drijfmest kunnen variëren van faciliteit aan faciliteit en moeten titered uit om de gewenste letaliteit voor afzonderlijke groepen. Met verschillende uitdaging doses wijzigen de begeleidende uitdaging volumes door noodzaak. Dit methodologisch detail is echter niet gemeld vóór. Bovendien, strategieën voor standaardprocedures, zoals intraperitoneale injectie, worden zelden uitgewerkt op binnen de literatuur, maar individuele technieken kunnen beïnvloeden of pasgeboren muizen lekken wanneer ze worden geïnjecteerd en invloed op hun uiteindelijke resultaten.
Het welzijn van dieren, met inbegrip van een definitie van humane eindpunt, is een centraal aspect van dit model en in ieder model van infecties en ontstekingen in knaagdieren21. In 1998 publiceerde de Canadese Raad op Animal Care (CCAC) uitgebreide richtsnoeren voor humane eindpunt de selectie, het humane eindpunt te definiëren als "daadwerkelijke of potentiële pijn, leed en de eventuele ongemak moet worden geminimaliseerd of verminderd door te kiezen voor de vroegste eindpunt dat is compatibel met de wetenschappelijke doelstellingen van het onderzoek"22. Anderen ook voorzichtigheid dat humane eindpunten moeten worden vastgesteld op basis van wetenschappelijke verantwoording niet op een subjectieve interpretatie van het dier staat alleen21. Hoewel er een schat aan middelen voor klinische, gedrags, en lichaam-conditie teken gebaseerde criteria voor humane eindpunt, zelfs in de context van infectie en ontsteking specifiek21,23,24, geen van deze , met inbegrip van de CCAC richtsnoeren voor humane eindpunt22, pasgeboren muizen noemen. Objectief en wetenschappelijk gemotiveerde humane eindpunten zijn dus veel moeilijker om vast te stellen voor pasgeboren dieren, gezien hun beperkte gedrags mogelijkheden én het gebrek aan bewijs van criteria zoals gewichtsverlies, die meestal voor volwassene gebruikt wordt muizen. Op dit moment, de criteria voor het humaan eindpunt gebruikt voor 5 - tot 12-dag oude neonatale muizen in de literatuur van de cecal drijfmest alle verwijzing terug naar het originele manuscript die het model2. In deze oorspronkelijke papier, was de definitie van humane eindpunt voor pasgeboren dieren gebaseerd op twee criteria; namelijk, de locatie van een muis buiten het nest (verstrooiing) en het gebrek aan melk vlekken had gezien te resulteren in de dood binnen uur. Een complicerende zaak bij het toekennen van een humane eindpunt is dat melk vlekken moeilijk te zien bij muis stammen met donkere vacht, zoals de algemeen werkzame C57BL/6J stam, na de eerste week van het leven, terwijl zieke dieren worden gecontroleerd tot de 14e dag van het leven (DOL) geworden. Verdere, dode dieren kunnen worden gevonden postchallenge wanneer de toepassing van dit criterium (eigen waarneming, ongepubliceerd); een strengere definitie van humane eindpunt is dus nodig om te verlichten van lijden van proefdieren en sterfte in situaties waar het resultaat worden nauwkeurig eerder onderscheidde kon voorkomen.
Alle drie methodologische aspecten van het model cecal drijfmest worden gepresenteerd in een standaard gebruiksprocedure detaillering van de voorbereiding van cecal drijfmest voorraad, een methode voor het injecteren van de proefdieren die houdt de constante injectie volume tussen de doses en vermindert het risico op lekken, en een definitie van humane eindpunt voor 7 - tot 12-dag oude muizen gebaseerd op een systeem van gedrags modelleren. Gedrags informatie van muis gezondheid scores uit meer dan 240 proefdieren was verzameld en gegroepeerd op definitieve overleving resultaat, aan te tonen een bewijs gebaseerde definitie van humane eindpunt. Het lijden van proefdieren is teruggebracht door het identificeren van stervende neonatale muizen op het vroegst mogelijke tijdstip, terwijl biologisch belangrijke overleving resultaten kunnen worden afgeleid door het observeren van de belangrijkste variabelen. De visuele representatie van zowel cecal drijfmest voorbereiding en neonatale muis gedrag zal dienen als een uitstekend middel om een groep studeren sepsis of pasgeboren uitdaging model dieren.
Alle experimenten in dit protocol zijn goedgekeurd door de University of British Columbia dierlijke zorg Comité onder protocolnummer A17-0110.
1. hulpmiddel sterilisatie
2. cecal drijfmest voorbereiding
3. sepsis uitdaging van 7 dagen oude neonatale muizen
4. controle muis
5. titratie van de cecal drijfmest
Cecal drijfmest levensvatbaarheid opgeslagen bij-80 ° C kan getest worden na verloop van tijd door serieel verdunnen en plating aliquots van cecal drijfmest voorraad op 5% schapenmelk bloed al soja agar gevolgd door 24 h van aërobe incubatie bij 37 ° C. Latere tellen van de culturable kolonie-vormende eenheid (CFU) inhoud van een preparaat cecal drijfmest bleek niet te veranderen in een periode van 6 maanden, en de levensvatbaarheid niet werd beïnvloed door langdurige opslag bij-80 ° C (Figuur 2). Elke donor muis resulteerde, gemiddeld, in genoeg cecal drijfmest te vechten drie tot vier nesten (gegevens niet worden weergegeven).
Muizen uitgedaagd op DOL 7 met cecal drijfmest ertoe polymicrobial sepsis begon tot het humane eindpunt binnen 12 uur van de uitdaging en polymicrobial sepsis werd meestal opgelost door 48 h postchallenge, zoals waargenomen in een Kaplan-Meier overleving curve gecombineerd uit gegevens uit meer dan 200 uitgedaagd muizen (figuur 1A). De letaliteit was afhankelijk van de dosis van de challenge toegediend, met een 5% verandering in de uitdaging dosis resulterend in een ongeveer 15% verschil in overlevingskans (figuur 1B). Het lichaamsgewicht muis werd gemeten op elke controle bezoek. Gewichtsverlies werd gezien in alle uitgedaagd dieren, worden niet-discriminerend tussen muizen die overleven eindigde en die deed niet tijdens de eerste 24 h postchallenge (Figuur 1 c). Na 24u begon meest overlevende dieren te herwinnen hun gewicht, terwijl alle nonsurvivors voortgezet om gewicht te verliezen en naar hun humane eindpunt verhuisde. Echter, een klein deel van de overlevende dieren had behouden hun restarmen reflex verder om gewicht te verliezen of mislukte gewichtstoename, tot het einde van het experiment, zelfs verliezen zo veel als 20% van hun aanvankelijke lichaamsgewicht binnen de 40 uur van de uitdaging. Toen er een overlapping van gewichtsverlies tussen muizen die overleven eindigde en die niet, kan de verandering in gewicht of een drempel van gewichtsverlies niet worden gebruikt als een criterium voor humane eindpunt terwijl nog het handhaven van het doel van de overlevenden nauwkeurig te verdelen van nonsurvivors.
Het gedrag van muizen werd gecontroleerd zoals beschreven in het protocol, en in tabel 2. Momentopnamen van de gezondheid categorieën zijn weergegeven (figuur 3A-C). Deze foto's tonen de gezondheid van de verschillende soorten muizen die niet het recht zich na gelegd op hun rug en een overzicht van het verschil tussen FTR-Mobile en FTR-lusteloos, dat is een belangrijk onderscheid. Onbetwiste gezonde muizen van deze leeftijd weergeven niet FTR-lethargisch activiteit; deze categorie van gezondheid is daarom een marker van de ziekte en een antwoord op de uitdaging. Ziek muizen FTR-lethargisch symptomen (figuur 3B) weergegeven en kunnen terugvallen naar FTR-Nonmobile (Figuur 3 c), waar het bovenbeen parallel met het onderste been blijft, met weinig tot nul hip schommelen beweging, die behoort tot de criteria voor humane eindpunt. De muizen kunnen ook herstellen, verkrijgen van toegenomen hip verkeer en steeds FTR-Mobile (figuur 3A). De restarmen reflex en mobiliteit scores werden bepaald voor zowel de linker- en rechterkant van elke muis, en de hoogste score werd gebruikt om te bepalen of de muis een humane eindpunt had bereikt. Gedrags informatie werd verzameld uit meer dan 240 dieren uitgedaagd met een dodelijke dosis 60 (LD60) cecal drijfmest en 144 humane eindpunten werden waargenomen (figuur 3D-F en tabel 1). Dit bewijs gebaseerde aanpak werd gebruikt om te definiëren en verfijnen van de humane eindpunt in vier stadia van de ziekte, gecategoriseerd door de onderzoekers gebaseerd op beide gedrags verschillen tussen overlevenden en nonsurvivors en door de Fractie van humane eindpunten bereikt tijdens elke time frame. Tijdens de vroege experimenten bleken FTR-Nonmobile muizen die had geen hip beweging consequent dood binnen 4-6 uur dit gedrag in acht worden genomen. In de collectie van de gepresenteerde informatie, werd een FTR-Nonmobile gezondheid score gebruikt als criterium voor een humane eindpunt. 12-21 h postchallenge, terwijl FTR-Nonmobile muizen werden euthanized, zowel de nonsurviving als de overlevende dieren zeer vergelijkbaar gedragspatronen weergegeven en kunnen niet worden onderscheiden op een andere manier (figuur 3D). Vanaf 21-48 h postchallenge, de meerderheid van de muizen te overleven herwonnen hun restarmen reflex, terwijl minder dan 1% van de problemen van de FTR waargenomen waren in dieren die zou gaan om overleven het experiment (3E figuur). Muizen die niet het recht zich aan beide zijden werd dus een extra criterium voor humane eindpunt gedurende deze tijd. Tussen 12 en 20 h postchallenge, werden 12,5% van het totale aantal humane eindpunten waargenomen, versus 80,5% tussen 20 en 48 h en 7% na 48 uur (tabel 1). Een onderscheidend kenmerk tussen muizen die eindigde overleven en dat uiteindelijk nog verergerd op een humane eindpunt was het verlies van de restarmen reflex, onafhankelijk van de heup mobiliteit (figuur 3F). Inderdaad, tussen 20 en 48 h na de uitdaging, een totaal van 121 muizen niet het recht zich aan beide zijden, met 116 van deze muizen uiteindelijk vordert naar een humane eindpunt (waarmee een 96% nauwkeurigheid bij het identificeren van muizen die niet zou herstellen). Na 48u na de uitdaging, werden 11 muizen waargenomen niet het recht zich van beide zijden, en 10 van deze vordering aan een humane eindpunt (een 91% nauwkeurigheid). Dan 20 h na de uitdaging voorspelt het aantal muizen dat de restarmen reflex voor beide kanten verloren het eindresultaat met een nauwkeurigheid van meer dan 90%; Daarom is dit toegevoegd aan de criteria van de humane eindpunt, minimum te identificeren nonrecovering muizen eerder muis lijden (tabel 1).
De frequentie dat muizen controle moeten verandert na verloop van tijd, te wijten aan verschillende tarieven van dood postchallenge, en in tabel 1wordt beschreven. Een muis werd beschouwd als het humane eindpunt op elk gewenst moment als het naar rechts zelf had gefaald en nonmobile heup beweging aan beide zijden, weergegeven of als de muis is gevonden uit het nest, verspreid kon recht zelf, en lethargisch hip beweging had. Muizen met een van deze voorwaarden werden niet naar verwachting zal kunnen terugkeren van het nest en zijn waargenomen FTR-Nonmobile worden binnen 4-6 h. vanaf 20 h na de uitdaging, is een nieuwe humane endpoint toegevoegd omdat de gepresenteerde informatie toont aan dat de overgrote meerderheid van de muizen die FTR van beide kanten eindigt aan ziekte bezwijken.
De video's, tabellen en middelen gepresenteerd in dit manuscript zijn een effectieve onderwijs-bron voor de juiste gedrags toewijzing van uitgedaagd muizen. Zeven onderzoekers werden gevraagd de opleiding video en zowel het protocol en de tabellen lezen voordat u gedragingen aan 60 uitgedaagd dieren toewijst. De identificatie van humane eindpunt toewijzing was nauwkeurig zowel voor onderscheidende FTR-Nonmobile muizen van muizen die de andere gedragingen (figuur 4A) weergegeven en FTR muizen van muizen die konden het recht zich binnen het toegestane tijdsbestek ( Figuur 4B).

Figuur 1 : Kaplan-Meier overleving kromme cecal drijfmest dosistitraties en gewicht verandering na de uitdaging cecal drijfmest. (A) overleven uitkomst van neonatale C57BL/6J muizen met een intraperitoneaal cecal drijfmest injecteren op DOL 7 uitgedaagd. De gegevens voor dit cijfer werden van onafhankelijke experimenten met behulp van meerdere uitdaging doses, variërend van 0,7 tot 1,3 mg cecal drijfmest per gram lichaamsgewicht werd toegediend aan deze muizen samengevoegd. (B) bij pasgeborenen muizen uitgedaagd met 0,80 tot 0.95 mg cecal drijfmest per gram lichaamsgewicht van één cecal drijfmest preparaat weergeven een dosisafhankelijk relatie tussen de hoeveelheid cecal drijfmest gegeven en het percentage van overleving. ()C) het percentage verandering in gewicht in vergelijking met het gewicht van de uitdaging, met de stippellijn ter aanduiding van een 20% verlies van gewicht uit de tijd van de uitdaging. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 2 : CFU concentratie in cecal drijfmest voorraad opgeslagen bij-80 ° C niet verandert over een periode van 6 maanden. Het effect van de cecal drijfmest leeftijd op CFU concentratie werd getest met behulp van lineaire regressie. Elk punt vertegenwoordigt een aliquoot gedeelte van het zelfde cecal drijfmest preparaat, serieel verdund en verguld over een periode van 6 maanden. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 3 : Heup mobiliteit categorieën van muizen die niet het recht zich en dierlijke gedrag op verschillende tijden postchallenge. Muizen die zijn aangevochten met sepsis, wanneer geplaatst op hun rug, verschijnt tekenen van morbiditeit die kan worden gemeten door de mate van heup beweging. (A) A fail naar rechts (FTR)-Mobile mouse toont hip rockende beweging van hun meer dan 90 ° hoek van horizontaal bovenbeen. (B) een FTR-lethargisch muis toont hip schommelen verkeer maar niet hoger is dan 90 ° hoek van horizontaal op elk moment tijdens de 4 s van monitoring. (C) sommige FTR-Nonmobile muizen zal verlengen hun been, buigen bij de knie, maar zeer weinig (minder dan 10 ° hoeken) zal tonen aan nul hip schommelen van beweging, en de benen blijft parallel aan elkaar. (D) dierlijke gedrag 12-21 h postchallenge blijkt dat alleen FTR-Nonmobile gedrag scheiden overlevenden van de nonsurvivors. (E) van 21 tot en met 48 h postchallenge, slechts 4 uit de 592 waargenomen FTR gedrag (0,67%) behoren tot de overlevenden, waardoor de wetswijziging reflex te voorspellen van het uiteindelijke resultaat en worden gebruikt als een nieuw criterium voor humane eindpunt. (F) na 48 h postinfection, 6 uit 131 muizen (4.55%), die had een restarmen reflex ging deel uitmaken van de groep FTR en werden opgeofferd aan het einde van het experiment, aanhoudende controle in de loop van herstel te rechtvaardigen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 4 : Educatieve middelen resulteren in nauwkeurige gedrags classificatie door onafhankelijke onderzoekers. Onderzoekers opgeleid door te kijken naar de video bij dit protocol video's van 60 neonatale muizen ingedeeld in groepen van verschillende gezondheid. (A) het vermogen om te onderscheiden van een humane eindpunt was vastbesloten en gemiddeld 97% van gedrag werd nauwkeurig gecategoriseerd als FTR-Nonmobile of niet, terwijl slechts 1% van FTR-Nonmobile muizen werden onrechte. Twee procent van de muizen werden ten onrechte geïdentificeerd als FTR-Nonmobile. (B) de identificatie van het tweede humane eindpunt criterium correct onderscheid te maken tussen FTR muizen of degenen met de mogelijkheid om het recht van zich binnen 4 s van gelegd op hun rug was correct toegewezen in 97% van de scorings, terwijl enige 0,96% van de muizen werden ten onrechte toegewezen als zich vergissingen en 2% van de muizen ten onrechte als FTR werden toegewezen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
| Ziektestadium | A: hoge morbiditeit, geen mortaliteit | B: hoge morbiditeit, lage sterfte | C: hoge morbiditeit, hoge mortaliteit | D: lage morbiditeit, mortaliteit lage |
| Uren post uitdaging | 0−12 | 12−20 | 20−48 | > 48 |
| Bewakingsfrequentie | 2 h post uitdaging | elke 4−6 h | Elke 4−6 h, 8 h, 's nachts zonder toezicht | 1−2 keer per dag, meer indien nodig |
| Percentage van totale humane eindpunten waargenomen | 0/144 | 18/144 | 116/144 | 10/144 |
| Percentage van humane eindpunten waargenomen | 0% | 12,5% | 80,5% | 7% |
| Humane eindpunt criteria | 1. FTR−Nonmobile aan beide zijden | 1. FTR−Nonmobile aan beide zijden | ||
| 2. verspreid van nest en is FTR−Lethargic | 2. verspreid van nest en is FTR−Lethargic | |||
| 3. FTR op zowel links of rechts (met eventuele mobiliteit-score) | ||||
Tabel 1: frequentie van monitoring en humane eindpunt criteria in de verschillende stadia van de ziekte. Bewakingsfrequentie, humane eindpunten waargenomen, het percentage van humane eindpunten en humane eindpunt criteria die tijdens verschillende stadia van de ziekte.
| Wetswijziging Reflex | Mobiliteit | Termijn naar rechts na gelegd op rug | Termijn aan maatregel hoeveelheid verkeer (mobiele / lethargisch / nonmobile) | Criteria voor het scoren van mobiliteit |
| Rechten | Mobile | 4 s | Een extra 8 s | De muis neemt meerdere stappen in een rij, behoud van de dynamiek van het naar voren, en verkent zijn omgeving. Pup zal niet omvallen. |
| Lusteloos | De muis kan een stap, maar zal stoppen en pauzeren alvorens een andere. Pup kan omvallen. | |||
| Nonmobile | De muis neemt geen stappen niet na de wetswijziging zelf. Pup kan omvallen. | |||
| Mislukken naar rechts | Mobiele heupen | Dezelfde 4 s gebruikt voor het meten van restarmen reflex | Heeft energiek hip beweging met het bovenbeen roterende buiten 90° van horizontaal ten minste eenmaal binnen 4 s. | |
| Lusteloos heupen | Hip beweging tot, maar niet verder dan 90° van horizontaal. | |||
| Nonmobile heupen | Ledematen kunnen verplaatsen door uit te breiden en intrekken, maar de heupen zal niet draaien. Pup ziet er heel ziekelijk. |
Tabel 2: tabel en criteria bij het bepalen van de score van de gezondheid van muizen Monitoring. De verstrekte criteria werden gebruikt gezondheid categorie om groepen te definiëren met muizen, en om individuele afwijking bij het toekennen van de scores van de gezondheid.
Postnatale neonatale muizen hebben zeer beperkte mobiliteit en niet het recht zich na gelegd op hun rug, zelfs als onbetwist. Door DOL 7, de leeftijd van muizen uitgedaagd in dit model, een bereik van beweging variërend van rechten-Mobile naar FTR-Mobile werd waargenomen in onbetwiste muizen, met een belangrijk verschil, namelijk dat een onbetwiste muis op deze leeftijd FTR-lethargisch gedrag niet heeft weergegeven. Alleen muizen met polymicrobial sepsis uitgedaagd werden waargenomen te worden FTR-lusteloos; deze reactie kan dus een marker van de ernst van de ziekte. Attente wordt aan de cutoff van een 90° hoek van horizontaal voor hip beweging zorgt voor de consistente en accurate toewijzing van lusteloos of mobiele hip beweging in muizen. Het tijdsbestek van 4 s om te zien als een muis zelf recht kan werd geselecteerd omdat onbetwiste muizen waren in staat om consequent het recht zich binnen dit tijdsbestek. Herhaalde meting van de dezelfde muis werd vermeden, terwijl de tijd naar rechts zelf en de meting van de heup mobiliteit werd beperkt tot 4 s, om te voorkomen dat overdreven vermoeiend de muis, die anders van invloed kan zijn op haar vermogen om het verkrijgen van voedsel en warmte en kan van invloed zijn op de prognose om beter te krijgen. Wetswijziging zelf van zowel de linker- en de rechterkant werden waargenomen, en de hoogste van de scores werd gebruikt om te bepalen als de muis op een humane eindpunt was, omdat sommige muizen werden gevonden om weer te geven van FTR-Nonmobile aan de ene kant nog een hogere mobiliteit aan de andere kant en b e kunt herstellen uiteindelijk.
Het scoresysteem gebruikt om te evalueren van de muis gezondheid vertrouwden op de toepassing van categorische cutoffs op wat een spectrum van beweging is en kon dus vatbaar voor individuele bias. Personeel was samen getraind om ervoor te zorgen dat elke persoon scoorde de muizen hetzelfde; Er zal waarschijnlijk blijven echter een niveau van subjectiviteit leidt tot variatie. De consistentie van het scoren werd geëvalueerd door het hebben van zeven onderzoekers die had niet eerder uitgevoerd het toezicht op de neonatale muis leren de vereisten die worden vermeld in dit protocol en de video en, vervolgens, onafhankelijk toewijzen van gedrag en bepalen humane eindpunt. Een nauwkeurigheid van 97% werd waargenomen met scoren uitgevoerd op 60 uitgedaagd muizen, suggereren dat individuele bias niet een belangrijke rol in het gedrags toewijzingen van dit model speelt. De gepresenteerde gedrags monitoringsprotocol is gebaseerd op observaties van dieren op DOL 7 aangevochten, maar muizen jonger dan 6 dagen in een gezonde toestand van onbetwiste kunnen niet consequent recht zelf. Dus, de criteria beschreven humane eindpunt niet kunnen worden toegepast direct op jongere muizen. Als jongere muizen worden gebruikt in dit experimenteel model of als een andere uitdaging model met andere ziekte kinetiek wordt toegepast, dan geschikt humane eindpunt criteria moeten worden ontwikkeld en geïntroduceerd om te voorkomen dat de euthanasie van muizen die zou anders, uiteindelijk, herstellen. Het scoresysteem geeft een robuuste methode voor het verbeteren van de humane eindpunt classificatie, met testen en bevestiging, mogelijk kan worden toegepast op andere modellen.
Elk preparaat van cecal drijfmest of het gebruik van een nieuwe stam van de muis vereist de retitration van de cecal drijfmest dosis te beheren om een soortgelijke letale dosis. Elk preparaat is gestandaardiseerd door de uitlezing van belang, namelijk overleven, in plaats van het geven van de dezelfde kiemen. Elke cecal drijfmest voorbereiding van levensvatbare bacteriële concentratie gevarieerd enigszins, mogelijk als gevolg van verschillen in de commensale bacteriën van de donor, of als gevolg van verschillen in het gewicht links in de cel zeef van de cecal drijfmest voorraad postfiltration. Tijdens de titratie van de cecal drijfmest, de eerste twee nestjes werden in twee groepen verdeeld en elke helft uit het nest werden uitgedaagd met één van de twee doses, zodat elk van de doses zou worden getest in twee nesten. Als de resulterende overlevingskans niet overeenkomt met het vereiste niveau, in de dan de dosis uitdaging was ofwel verhoogd of verlaagd met 5% - 10%, en het experiment herhaald. Meerdere nesten werden gebruikt om de rekening voor nest-naar-nest verschillen die kunnen leiden tot resistentie of gevoeligheid voor sepsis binnen een nestje toegenomen. Het was belangrijk om nauwkeurig de voorraad cecal drijfmest met elke nieuwe voorbereiding om ervoor te zorgen dat de nieuwe titratie van cecal drijfmest vergelijkbaar met vorige cecal drijfmest preparaten was titer. Periodes van teveel lawaai en trillingen, speciaal tijdens het comprimeren van asfalt en de bouw van een nabijgelegen gebouw en de weg, werden waargenomen te verhogen van de spanning in de dammen. Dit gecorreleerd met verhoogde tarieven van kannibalisatie en de sterfte van de experimenten van de overleving, zelfs op het gebied van onbetwiste muizen, wat erop duidt dat er vreemde effecten op neonatale overleving die ook moeten worden gecontroleerd voor kan worden beïnvloed.
Voorafgaande methoden voor cecal drijfmest voorraad voorbereiding inbegrepen het gebruik van verse cecal drijfmest of de voorbereiding van bevroren cecal drijfmest, met behulp van een verscheidenheid van methoden, met inbegrip van de opslag in glycerol die onvermijdelijk tijdens de uitdaging zou worden overgedragen. Terwijl het gebruik van verse cecal drijfmest het voordeel biedt van het hebben van een bacteriële samenstelling die zich het dichtst bij de oorspronkelijke cecal inhoud, is er het risico van variantie tussen afzonderlijke donor muizen als gevolg van de variatie van de commensale bacteriën. Terwijl dit werd geminimaliseerd door middel van cecal donoren van dezelfde leverancier met minimale tijd tussen aankomst en voortgang van het experiment, deze kon uitgegroeid tot een kosten-verbiedend optie voor sommige laboratoria en gepresenteerd een andere timing logistieke uitdaging in het hebben van leeftijd-matched muizen beschikbaar wanneer begint een cecal drijfmest experimenteren in neonatale muizen die 7 dagen oud waren. Een alternatieve methode voor het gebruik van verse cecal drijfmest werd gebruikt, waar meerdere volwassen donorlanden cecal inhoud werden gebundeld, geresuspendeerde in D5W, bevroren bij-80 ° C zonder van glycerol en ontdooid één aliquot tegelijkertijd voor de experimenten. Het gebruik van volwassen donor cecal drijfmest te bestuderen van neonatale sepsis konden potentieel overdragen soorten bacteriën aanwezig zijn in de cecal drijfmest die de neonatale muis is niet blootgesteld aan, maar het is een strategie die het mogelijk voor de studie van sepsis in neonatale muizen maakt en is gebruikt voor het bestuderen van neonatale muis biologie in de afgelopen13,14,15. Cecal drijfmest was verdund in D5W om voeding aan de bacteriën, waardoor de oprichting van een actieve infectie zodra de bacteriën werden ingespoten, en werd gedaan om te bootsen de beschikbaarheid van nutriënten in de peritoneale holte tijdens necrotiserende enterocolitis. Glycerol werd niet opgenomen als een stabilisator in de bevriezing van bacteriën vanwege de potentiële negatieve bijwerkingen, die zouden kunnen uit glycerol injectie alleen voortvloeien. Als glycerol had overgenomen in de voorbereiding van de cecal drijfmest, dan de potentiële schade die alleen glycerol kan induceren zou moeten worden getest voor door het opnemen van een alleen-glycerol (ontbreekt cecal drijfmest) injectie bij muizen, die zou zijn toegenomen muis gebruik. De levensvatbaarheid van de bacteriën van de voorraden van de cecal drijfmest na de bevriezing van de cecal drijfmest voorraad zonder glycerol is getest en bleek te zijn constant, met geen verandering in de concentratie van de bacteriën in aparte porties van de dezelfde cecal drijfmest voorbereiding opgeslagen bij-80 ° C via een 6 de maandperiode van de. Dit suggereert dat de opslag zonder glycerol in het verstrekken van een consistente biologische resultaat haalbaar is. Het gebruik van een bulk-bereid bevroren cecal drijfmest voorraad ook toegestaan voor het gebruik van muizen gefokt intern, de kosten te verlagen en gebruik makend van mannelijke muizen die anders zou teveel van fokken, dus het verminderen van verspilling van de muis.
De identificatie van mislukte uitdagingen bij muizen was het belangrijk om te voorkomen dat extra ruis toe te voegen aan het systeem. Na het ondergaan van een intraperitoneale injectie van cecal drijfmest, werden de muizen waargenomen voor de aanwezigheid van een bobbel onder de huid, die een mislukte injectie die eigenlijk subcutane was aangegeven. Muizen werden waargenomen voor lekken op de injectieplaats, zowel onmiddellijk na verwijdering van de naald en na waardoor ze een stap te zetten na de injectie, omdat muizen zou soms (zelden) lekken alleen na het verplaatsen van de ledematen van de injectieplaats door het nemen van een stap. De aanwezigheid van een verdikking of lek na de injectie resulteerde in het verwijderen van de muis van de analyse. Immers, een van deze kan leiden tot een ander resultaat als gevolg van de onjuiste hoeveelheid cecal drijfmest geïnjecteerd als een 5% verschil in uitdaging dosis geconstateerd bij latere overleven.
Cecal drijfmest uitdaging experimenten vaak nodig verschillende doel dodelijke doses met verschillende doses gewogen. Wegens dit, kunnen injectie volumes variëren van zo weinig als 20 µL en tot 100 µL. De evenredige experimentele fout geassocieerd met dode naald volume verandert ook samen met het geïnjecteerde volume, verhogen de moeilijkheid als u wilt direct vergelijken verschillende doses. Met de eenvoudige wijziging van het standaardiseren van het geïnjecteerde volume, wordt deze bron van variantie verwijderd uit het experiment.
Gedrags controlesysteem van de neonatale muis gebruikt in dit protocol is het eerste in zijn soort. Onderzoekers bedoeling op ethisch onderzoek met pasgeboren muizen worden vaak geconfronteerd met de uitdagende gebrek aan middelen om te beoordelen van het welzijn van het dier op deze leeftijd. Het gepresenteerde intuïtief en consistent monitoringsysteem begint aan deze kenniskloof. Bovenal dit bewijs gebaseerde aanpak niet alleen verhoogt de kwaliteit van de experimentele gegevens verkregen maar, tegelijkertijd, vermindert ook het lijden van de proefdieren.
Dr. James Wynn ontvangt steun van de National Institutes of Health (NIH) / Nationaal Instituut voor algemene medische wetenschappen (R01GM128452) en de NIH /Eunice Kennedy Shriver Nationaal Instituut van gezondheid van het kind en de menselijke ontwikkeling (NICHD) () R01HD089939).
Speciale dank aan Claire Harrison en het dier zorg faciliteit in British Columbia kinder ziekenhuis Research Institute (BCCHR) voor hun steun in de dierlijke werk, alsmede aan Dr. Po-Yan Cheng voor hun begeleiding en inzet voor dierlijke controle en welzijn.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0.1 - 20 μL pipette tips | VWR | 732-0799 | |
| 1.8 mL Microcentrifuge tube | Costar | 3621 | |
| 100 - 1000 μL pipette tips | VWR | 732-0801 | |
| 1 - 200 μL pipette tips | VWR | 732-0800 | |
| 15 mL Centrifuge tube | FroggaBio | TB15-25 | |
| 23G1 needles | Becton Dickinson | 305145 | alleen de naald, niet de spuit, gebruikt voor het vastpinnen van muis op piepschuim |
| 28G 0.5 mL Insuline spuit | BD | 329461 | |
| 2 mL Cryogene fles | Corning | 430488 | |
| 50 mL Centrifuge tube | Fisher scientific | 14-432-22 | |
| 5 mL pipette | Costar | 4487 | |
| 6 - 10 week oude C57BL/6J volwassen muizen | Jackson Laboratories | 664 | |
| 7 + dagen oude C57BL/6J neonatale muizen | Bred in house | n.a | |
| 70 μm Cel zeef | Falcon | 352350 | |
| Defibrinerend schapenbloed | Dalynn | HS30-500 | |
| Dextrose 5% Water (D5W) | Baxter | JB0080 | |
| Dissectie pincet | VWR | 82027-386 | |
| Dissectie schaar, scherpe punt | VWR | 82027-592 | |
| Dissectie schaar, scherpe/blunde punt | VWR | 82027-594 | |
| Ethanol (HistoPrep 95% Gedenatureerde Ethy alcohol) | Fisherbrand | HC11001GL | verdund tot 70% met dubbel gedestilleerd water |
| Ethanol-bestendige marker; Lab marker | VWR | 52877-310 | |
| EZ Anesthesie Verdamper | EZ Anesthesia | EZ-155 | |
| Germinator 500, Droog sterilisaties chirurgisch instrument (Heetkorrel sterilisator) | Braintree Scientific | GER 5287-120V | |
| Isofluraan | Fresenius Kabi | CP0406V2 | |
| Micro Spatel | Chemglass | CG-1983-12 | |
| Pipette-Aid | Drummond | 4-000-100 | |
| Rainin Classic Pipette PR-1000 | Rainin | 17008653 | |
| Rainin Classic Pipette PR-20 | Rainin | 17008650 | |
| Rainin Classic Pipette PR-200 | Rainin | 17008652 | |
| Weegschaal | Sartorius | BL 150 S | |
| Specimen pincet | VWR | 82027-440 / 82027-442 | |
| Vierkante 1000 mL Opbergfles | Corning | 431433 | |
| Piepschuim plaat | Any | n.a | |
| Sure-Seal Muis/Rotte euthanasiekamer | Euthanex | EZ-178 | |
| Tryptische Soja Agar | Sigma-Aldrich | 22091-2.5KG | |
| VX-200 Lab Vortex Mixer | Labnet International | S0200 | |
| weegpapier | Fisherbrand | 09-898-12B |
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen