Verhoogde Plus doolhof Test gecombineerd met Video Tracking Software om te onderzoeken van het Effect van de Anxiolyse van exogene ketogeen supplementen
7 januari 2019
Hier presenteren we een protocol voor het onderzoek naar veranderingen in het niveau van de angst van knaagdier diermodellen. De verhoogde plus doolhof (EPM) test, samen met een video voor het bijhouden van software, gebruikt biedt een betrouwbare methode om te documenteren het effect van verschillende potentiële Anxiolyse behandelingen in preklinische laboratorium scenario's.
De verhoogde plus doolhof is een methode om het effect van verschillende potentieel anxiolytische behandelingen op laboratorium knaagdier modellen document in vergelijking met andere methoden. Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat is gebaseerd op instinctieve neiging van het knaagdier om zowel donkere als gesloten ruimtes, in aanvulling op de ongeconditioneerde hoogtevrees en het vermijden van open ruimtes. Collin Park, een medewerker van mijn laboratorium, zal helpen de procedure te demonstreren.
Enkele dagen voor het testen, omgaan met de dieren door ze te plukken door hun romp en houd ze voor een minuut om ze te acclimatiseren aan de onderzoeker. Meet vervolgens het lichaamsgewicht van de dieren voordat u met behandelingen begint om de doseringsberekening voor de behandeling te bepalen. Maak vervolgens de dieren vertrouwd met de intragastrische gavage-methode met behulp van water door gavage gedurende vijf dagen vóór ketonsuppletie.
Voor de angsttest, gebruik maken van de verhoogde plus doolhof of EPM-apparaat, een plus vormige apparaat met vier armen met twee open en twee gesloten. Verlicht het EPM-apparaat met behulp van indirecte verlichting van het plafond in plaats van het direct te verlichten. Zorg ervoor dat alle vier de armen op dezelfde manier verlicht zijn.
Sluit de installatiesleutel van de bewegingsvolgsoftware aan op een USB 2.0-poort en installeer de software. Bevestig vervolgens de camera boven het experimentele gebied en zorg ervoor dat deze onbeweeglijk blijft gedurende de duur van het experiment. Tot slot, het opzetten van een nieuw experiment in de beweging tracking software systeem met behulp van de handleiding.
Plaats het dier in het experimentele gebied. Start vervolgens het gegevensverwervingsproces door op de startknop op het tijdspaneel te drukken. In de testruimte verzamelen de EPM-gegevens op twee manieren, handmatig en met behulp van de software.
De verblinde waarnemers worden gescheiden door een gordijn. Wacht tot het ene van het trackingproces wordt opgenomen of druk op de stopknop op het tijdspaneel. Verwijder het dier vervolgens uit het experimentele gebied.
Tot slot drukt u op de analyseknop in de toets van de experimenteerassistent om toegang te krijgen tot het analysegereedschap. Selecteer proef- en tijdsintervallen om een rapport te analyseren en te genereren. Begin met het overbrengen van de ratten in hun huis kooi naar de experimentele kamer 30 minuten voor het begin van het experiment.
Plaats een rat op de kruising van de vier armen van de EPM naar de open arm tegenover de experimentator. Voer de video tracking software en handmatig opnemen van het gedrag van het dier gedurende vijf minuten. Dan, als het dier valt van de EPM, pak het op en plaats het terug op hetzelfde punt van de EPM waar het viel.
Sluit de gedragsgegevens van dit dier uit van de analyse. Aan het einde van de vijf minuten test, stop de video tracking software. Haal het dier uit de EPM en plaats het terug op zijn kooi.
Maak ten slotte de EPM schoon met een desinfecterend wasmiddel, gevolgd door kraanwater. Droog het apparaat met papieren handdoeken. Na chronische voeding brachten ratten in de KSMCT-groep aanzienlijk meer tijd door in de open armen dan bij de controlegroep.
De KS-groep bracht aanzienlijk meer tijd in het centrum door in vergelijking met de controlegroep. En minder tijd wordt doorgebracht in gesloten armen in de LKE, KS, KSMCT groepen in vergelijking met controle. Ratten in de KS en KSMCT groepen reisden aanzienlijk langere afstanden in de open armen.
Terwijl de ratten in de LKE, KS, en KSMCT groepen toonde aanzienlijk minder afstand afgelegd in de gesloten armen in vergelijking met de controlegroep. Verder, na zeven dagen van mondelinge gavage de tijd doorgebracht in de open armen was groter in de KE-groep, maar daalde in het centrum voor de KE, KS, en KSMCT groepen. Het aantal ingangen van de gesloten armen was ook aanzienlijk lager na zeven dagen van toediening in de KE en KS groepen.
Het is zeer belangrijk om alle ratten op de apparatuur in een consistent landhuis op het kruispunt uit de buurt van de experimentator. EPM-test op knaagdieren is een geschikte en gevoelige methode om het effect te onderzoeken van verschillende behandelingen die invloed hebben op hersengebieden die betrokken zijn bij het anxiolytische effect en werkingsmechanismen.
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor het beoordelen van angstniveaus bij knaagdiermodellen met behulp van de elevated plus maze (EPM) test. De methode, gecombineerd met videotrackingsoftware, maakt een betrouwbare documentatie mogelijk van de effecten van potentiële anxiolytische behandelingen.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragswetenschappen
- Farmacologie
Achtergrond
- Het elevated plus maze is ontworpen om angstgerelateerd gedrag bij knaagdieren te beoordelen.
- Het maakt gebruik van de natuurlijke instincten van knaagdieren met betrekking tot open en gesloten ruimtes.
- Deze methode wordt als menselijker beschouwd dan andere technieken voor angstbeoordeling.
- Videotracking verbetert de nauwkeurigheid van de verzameling gedragsgegevens.
Doel van de studie
- Om de impact van verschillende anxiolytische behandelingen op de angstniveaus van knaagdieren te evalueren.
- Om een betrouwbaar protocol op te stellen voor het uitvoeren van EPM-tests.
- Om gedragsveranderingen als reactie op de behandeling in de loop van de tijd te analyseren.
Gebruikte methoden
- Het hanteren en acclimatiseren van knaagdieren voorafgaand aan de tests.
- Het gebruik van het elevated plus maze-apparaat voor de beoordeling van angst.
- Het inzetten van videotrackingsoftware voor gegevensverzameling.
- Het analyseren van gedragsgegevens handmatig en via software.
Belangrijkste resultaten
- Ratten die behandeld werden met KSMCT brachten meer tijd door in de open armen vergeleken met de controlegroep.
- Er werden significante verschillen waargenomen in de afgelegde afstand in de open versus de gesloten armen.
- Gedragsveranderingen werden genoteerd na chronische behandeling met verschillende stoffen.
- De EPM-assay bleek gevoelig voor het detecteren van behandelingseffecten op angst.
Conclusies
- Het EPM is een effectieve methode voor het bestuderen van angst in knaagdiermodellen.
- Een consistente plaatsing van de dieren is cruciaal voor betrouwbare resultaten.
- Verder onderzoek kan de werkingsmechanismen van anxiolytische behandelingen verkennen.
Veelgestelde Vragen
Industriële Relevantie
De elevated plus maze (EPM)-test in combinatie met videotracking biedt een gevoelige, humane methode om de anxiolytische effecten van exogene ketonsupplementen in knaagdiermodellen te evalueren. Deze benadering ondersteunt vroege validatie van targets door gedragsveranderingen te kwantificeren die gekoppeld zijn aan angstroutes, wat mechanistische risicoreductie mogelijk maakt voor metabole of geneesmiddelgebaseerde therapieën. De methode genereert reproduceerbare, kwantitatieve eindpunten die dienen als basis voor go/no-go-beslissingen in preklinische discovery-pipelines.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & target-validatie
- Wetenschappelijke waarde: Onderzoekt therapeutische hypothesen door de tijd die in open versus gesloten armen wordt doorgebracht te meten als een proxy voor angstvermindering.
- Operationele waarde: Maakt geblindeerde, geautomatiseerde verzameling van gedragsgegevens via videotracking mogelijk om waarnemingsbias te verminderen en de reproduceerbaarheid te verhogen.
- Predictieve waarde: Detecteert anxiolytische effecten van ketonsupplementen, wat het vertrouwen in de doelgerichtheid van CNS-modulerende verbindingen ondersteunt.
Screening & assayontwikkeling
- Klaarheid van de assay: Een gestandaardiseerde EPM-opstelling met consistente verlichting en dierplaatsing waarborgt betrouwbare basisprestaties over de behandelingsgroepen heen.
- Kwantitatieve outputs: Videotracking levert nauwkeurige metrieken voor de tijd in de open/gesloten armen en de afgelegde afstand, wat karakterisering van de dosis-respons mogelijk maakt.
- Schaalbaarheid: Het protocol ondersteunt chronische (83-daagse) en subchronische/acute (7-daagse) doseringsregimes voor longitudinale gedragsevaluatie.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Relevantie voor ziekten: Meet angstgerelateerd gedrag in Sprague Dawley-ratten, een translationeel relevant model voor screening van neuropsychiatrische stoornissen.
- Mechanische risicoreductie: Maakt onderscheid tussen effecten op exploratie van open armen versus vermijding van gesloten armen om anxiolytische effecten te onderscheiden van sedatieve complicaties.
- Translationele continuïteit: Ondersteunt beslissingen over verdere ontwikkeling door interventies op basis van metabolieten te koppelen aan meetbare gedragstypes.
Integratie van Pijplijn en Workflow
De EPM-test past binnen het ontdekkingscontinuüm van vroege hypothesetoetsing tot lead-identificatie en biedt gedragsmatige fenotypering die complementair is aan biochemische en elektrofysiologische assays bij de ontdekking van neuropsychiatrische geneesmiddelen.
- Discovery Biology: Ondersteunt de verduidelijking van signaalpaden door gedragsmatige uitkomsten die gekoppeld zijn aan angstcircuits te isoleren, onafhankelijk van storende motoreffecten.
- Screening: Levert gestandaardiseerde, reproduceerbare angstfenotypes die essentieel zijn voor het screenen van verbindingenbibliotheken of nutraceutische interventies.
- Analytics: Genereert read-outs van de tijd in de arm en de afgelegde afstand, die statistische vergelijkingen tussen behandelings- en controlegroepen mogelijk maken.
- Translationeel Onderzoek: Verbindt metaboliet-supplementatie met angstachtig gedrag, wat bijdraagt aan preklinische validatie in overeenstemming met biomarkers.
- Bedrijfsmatige Hergebruik: Vestigt een herbruikbaar gedragsplatform voor het evalueren van diverse anxiolytische kandidaten in metabolische, farmacologische en genetische modellen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Biedt voorspellend vertrouwen in target engagement door mechanistische ambiguïteit in angstgerelateerd gedrag te verminderen.
- Operationele waarde: Garandeert standaardisatie, reproduceerbaarheid en schaalbaarheid via geblindeerde videotrackings en een consistente opstelling van het apparaat.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door echte anxiolytische effecten te identificeren, terwijl fout-positieven door veranderingen in de locomotorische activiteit worden geminimaliseerd.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van keton-gebaseerde of CNS-actieve verbindingen mogelijk op basis van gevalideerde gedragsuitkomsten.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in het hanteren van knaagdieren, gedragstesten en het bedienen van software voor videotracering.
- Afhankelijk van een EPM-apparaat, een USB-compatibel traceringssysteem en gecontroleerde lichtomstandigheden.
- Maakt cross-team standaardisatie van dieracclimatisatie, dosering en geblindeerde gegevensverzameling procedures noodzakelijk.
- Moet rekening houden met soort- en stam-specifieke basiswaarden voor angst bij aanpassing aan verschillende knaagdiermodellen.
- Beperkt tot het meten van angstachtig gedrag; beoordeelt geen cognitieve, motorische of affectieve storende variabelen zonder aanvullende assays.
