Een Alternant Methode om de traditionele NASA achterbeen Lossen Model in Muizen

Het algemene doel van deze procedure is om hind limb unloading (hu) bij muizen uit te voeren met een eenvoudigere, meer directe methode die stress voor het dier minimaliseert. Deze tailing-methode induceert succesvol atrofie van de achterpoten zonder de algemene gezondheid en het lichaamsgewicht in gevaar te brengen. De eerste stap is het implanteren van een staartring in een volwassen muis.

Het is belangrijk dat het lichaamsgewicht en gezondheidsobservaties gedurende de gehele studie worden geregistreerd. De apparatus voor het ontlasten van de achterpoten wordt vervolgens gemonteerd en in een kooi geplaatst waarin de ontlasting zal plaatsvinden. Zodra het dier is hersteld, wordt het in de apparatus geplaatst voor de ontlastingsprocedure.

Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen via metingen van zowel het lichaams- als de spiermassa, die spieratrofie in de achterpoten van onbelaste muizen aantoonden. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals de Maori Holton-tape-techniek, is dat de huid van de staart altijd zichtbaar is. Muizen zijn niet in staat om uit het ophangapparaat te ontsnappen of met de ring te spelen, en herstellen sneller en behouden een stabiel lichaamsgewicht.

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in de velden van de muskuloskeletale fysiologie, evenals in de gravitationele biologie en ruimtebiologie, zoals het voorkomen van skeletspieratrofie en botverlies na langdurige perioden van fysieke inactiviteit, bedrust, ledematenmobilisatie, microzwaartekracht, neuromusculaire ziekten en bij toenemende leeftijd. We kregen dit idee toen we complicaties ervoeren met de Maury Holden-techniek voor het tapen van de staart. We verloren consequent dieren en experimentele gegevens doordat muizen ontsnapten uit het apparaat voor de achterpoten tijdens het demonstreren van deze techniek.

Vandaag zijn we samen met Andres Ferrara, senior Research Associate uit mijn laboratorium. Andres wordt bijgestaan door Jacqueline Chrissy, een promovendus in het lab, en Andrew Dunn, een bachelorstudent die ook in het lab werkt. Begin met het steriliseren van het operatiegebied, anesthetiseer de volwassen muis met isofluorane, noteer vervolgens het gewicht van de muis en plaats deze op een warmtemat. Bereid de staart voor op de chirurgische ingreep door deze te scrubben met een chloorhexidine-oplossing.

Begin met tellen vanaf het einde van de lichaamsharen aan de basis van de staart om de vijfde, zesde of zevende intervertebrale ruimte tussen twee benige uitsteeksels op de staart te lokaliseren. Gebruik een hemostat en een 20 5G naald om een gidsgat tussen twee wervels in de intervertebrale ruimte te maken. Verwijder de naald en breng een stalen hechtdraad in.

Knip de hechtdraad door het gat af op een lengte van 10 centimeter. Er moeten aan beide zijden van de staart vijf centimeter hechtdraad uitsteken. Plaats de punt van uw duim op de staart en wikkel met uw vrije hand de stalen hechtdraad rond uw duim.

Draai de uiteinden om een grote lus te vormen. Het gewonden of cirkelvormige gedeelte moet ongeveer drie millimeter lang zijn. Klem één draad van de hechtdraad vast met een hemostaat en buig deze tot een kleinere lus, waarvan het uiteinde zo dicht mogelijk bij de draaiing van de oorspronkelijke grote lus wordt bevestigd.

Knip overtollige draad af en buig de getwiste draad terug. Stop eventuele resterende bloedingen met zilvernitraatstiften. Laat het dier vijf tot zeven dagen herstellen vóór het ontlasten van de achterpoten of hu na de operatie.

Plaats de klemmen individueel om te voorkomen dat de staartringen in elkaar raken. Leg een gegalvaniseerde, gesleufde stalen staaf van één inch breed en drie-achtste inch dik over de bovenkant van de kooi en plak deze vast. Voeg nog een ring en vleugelmoer toe, maar draai deze niet volledig aan, zodat er later nog aanpassingen kunnen worden gemaakt.

Plaats de machineschroef door het centergat van de bobine om te voorkomen dat de bobine eraf valt. Draai een nylon borgmoer op het uiteinde van de machineschroef. De bobine moet vrij kunnen draaien.

Steek de snaphaak van een visdraaiverbinder door het onderste gedeelte van de bobin. Gebruik een tang om van een paperclip een S-vormige haak te buigen. Steek één uiteinde van de S-vormige haak door het gat van de visdraaiverbinder en knijp deze met de tang dicht.

Plaats een U-vormige draad parallel aan de machineschroef aan de binnenzijde van de kooi en buig de uiteinden over de zijkant. Om een volle waterfles te ondersteunen, plaatst u een waterfles met de tuit naar beneden in de U-vormige draad, zonder dat deze de bodem raakt. Bevestig de waterfles aan de kooi met ducttape.

Buig een binderklem van twee inch open, waarbij voldoende spanning overblijft om enkele stukjes voedsel vast te houden zonder de pellets te pletten voorafgaand aan de procedure voor het ontlasten van de achterpoten. Noteer het gewicht van de muis om als referentie te gebruiken voor vergelijkingen. Steek later het open uiteinde van de S-vormige haak door de kleinere ring die uit de staart steekt.

Stel de hoogte van de muis in door de onderste vleugelmoer op de machineschroef aan te draaien of los te draaien. De onderste extremiteiten mogen niet gewichtsdragend zijn. Zodra de optimale hoogte is bereikt, draait u de bovenste vleugelmoer vast en positioneert u de waterfles met een nieuw gevormde draad, zodat de muis met zijn achterpoten niet op de tuit kan klimmen.

Om de voedselconsumptie tijdens de studie te meten, weegt u de korrels voordat u ze in de klemplaat plaatst. Bied ongeveer 8 tot 10 gram aan om een consumptie van ongeveer vijf tot zes gram voer per dag mogelijk te maken. Bevestig per muis de klemplaat met voer op de bodem van de kooi, zodat de muis er niet op kan klimmen, en zet deze vast met ducttape.

Gebruik losjes vierkante stukken van twee bij twee inch. Wikkel de staart om de visdraaiers. Wikkel een klein stukje staart om de stukken heen om ze aan de staart te bevestigen.

Deze stap is belangrijk om te voorkomen dat de staart naar beneden hangt, waardoor bloed in de punt kan trekken en de staart necrotisch kan worden. Herhaal dezelfde procedure voor een extra dier aan de andere kant van de kooi. Wanneer er twee dieren per kooi worden gehuisvest, plaats ze zodanig dat ze elkaar bijna kunnen aanraken.

In het midden van de kooi. Ik voeg een kleine hoeveelheid maïskolfstrooisel toe aan de kooi, waarbij ik ervoor zorg dat er niet genoeg is voor de muis om een hoopje van te maken. Verwijder na de procedure voor hind limb unloading het dier uit het apparaat en verwijder de staartring.

Registreer met een draadknipper het lichaamsgewicht en plaats het dier terug in de thuiskooi voor herstel. Na een herstelperiode wachten de dieren opnieuw en worden de soleusspier en de bijniermassa's gemeten. Lichaamsgewichten voorafgaand aan de staartoperatie verschilden niet significant van die vijf dagen na de operatie en voorafgaand aan hu.

Hoewel het ontlasten van de achterpoten gedurende 14 en 28 dagen leidde tot een klein maar niet significant verlies aan lichaamsmassa, herstelden de muizen volledig naar hun lichaamsgewicht van vóór de HU. Na drie dagen herstel. De voedselconsumptie voor de ambulante controlemuizen en de HU-muizen wordt hier weergegeven.

De gemiddelde dagelijkse voedselinname was bij HU-muizen over 28 dagen niet verschillend vergeleken met de controlegroep. Significante atrofie van de soleusspier wordt waargenomen na HU gedurende 14 en 28 dagen, wat duidt op een effectieve procedure na drie dagen herstel. De soleusmassa was significant groter dan in beide HU-groepen, maar nog steeds significant lager dan bij de ambulante controledieren.

Zowel de linker- als de rechterbijnier werden verwijderd en gewogen om een indicatie van de stress bij de dieren te verkrijgen. Zoals hier te zien is, waren de gemiddelde gewichten vergelijkbaar tussen de controlemuizen en de HU-muizen. Zodra de techniek onder de knie is, kan de chirurgische ingreep binnen vijf tot 10 minuten per muis worden voltooid, en kan de inrichting van de kooi binnen 15 minuten na deze procedure worden afgerond. Andere methoden, zoals muizen-hindlimb-reloading en herstel van disuse-atrofie, kunnen worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals de wijze waarop het spier- en skeletsysteem kan herstellen en reageren op deze langdurige perioden van inactiviteit.

Nu u deze video heeft bekeken, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u hind limb unloading bij muizen uitvoert. Deze techniek maakt het mogelijk om meerdere weefsels en systemen, zoals het cardiovasculaire, het musculoskeletale en het interstitiële systeem, te bestuderen onder belastings- en herbelastingscondities, en dit met behulp van diverse muismodellen, zoals knock-outs of knock-ins.