Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wyzwalanie i monitorowanie napadów padaczkowych wywołanych ciepłem w transgenicznym modelu myszy

869 wyświetleń

⸱

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Das, A., et al. Behawioralne badanie przesiewowe dla napadów wywołanych ciepłem w mysich modelach padaczki. J. Vis. Exp. (2021)

Ten film pokazuje procedurę wywoływania napadów wywołanych ciepłem u transgenicznej myszy z mutacjami genów związanymi z padaczką poprzez stopniowe zwiększanie temperatury ciała w kontrolowanej komorze. Protokół ten służy do badania mechanizmów napadów i potencjalnych terapii padaczki.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące modeli zwierzęcych zostały sprawdzone przez lokalny instytucjonalny komitet opieki nad zwierzętami oraz weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE.

1. Przygotowanie do testu napadowego wywołanego wysoką temperaturą

  1. Włącz przycisk Power On na komorze grzewczej, a następnie przycisk Heat On.
  2. Ustaw temperaturę komory grzewczej na 50 °C za pomocą klawiatury na cyfrowym regulatorze temperatury.
  3. Odczekaj co najmniej 1 godzinę, aby podgrzać komorę do 50 °C przed wprowadzeniem pierwszej myszy do komory. Podgrzewanie zapewnia równomierne nagrzewanie wewnątrz komory.
  4. Wyłóż podłogę komory grzewczej myszy ściółką z kolb.
  5. Zamontuj kamerę rejestrującą wideo przed komorą cieplną, aby rejestrować każdą próbę testu napadowego wywołanego ciepłem.
  6. Wyłóż szalkę Petriego o średnicy 140 mm grubymi warstwami bibuły i umieść ją na lodzie, aby służyła jako podkładka chłodząca.
    nuta: Pod koniec testu poszczególne myszy zostaną przeniesione do wstępnie schłodzonej podkładki chłodzącej, aby obniżyć ich podwyższoną temperaturę ciała.

2. Przygotowanie myszy do testu na napady wywołane wysoką temperaturą

  1. Wybierz 10 dorosłych myszy (P30-P40), 5 będących nosicielami mutacji powodującej padaczkę i 5 dzikich rodzeństwa z miotu do testu przesiewowego w kierunku napadów wywołanych upałem.
    nuta: Myszy typu dzikiego, nie posiadające żadnej mutacji powodującej padaczkę, nie wykazują napadów wywołanych ciepłem w temperaturach poniżej 44 °C i służą jako grupa kontrolna.
  2. Zważyć każdą mysz, która ma być wykorzystana do testu przesiewowego, i zapisać jej masę ciała. Do testu należy używać wyłącznie myszy o masie ciała 15 g lub większej.
  3. Wyświetlaj jedną mysz na raz w komorze grzewczej myszy.
  4. Krótko znieczulaj mysz przez 10-15 sekund, używając kilku kropli izofluranu na dnie słoika.
  5. Wyjmij zwierzę ze słoika i połóż je na ręczniku papierowym.
  6. Upewnij się, że mysz jest całkowicie znieczulona, sprawdzając, czy mysz nie reaguje na szkodliwe szczypanie palca.
  7. Pokryj metalową końcówkę sondy temperatury doodbytniczej smarem (takim jak wazelina) i delikatnie włóż go do myszy na głębokość mniejszą lub równą 2 cm.
  8. Przymocuj sondę doodbytniczą do ogona myszy za pomocą taśmy, aby sonda nie wysunęła się podczas testu.
    nuta: Alternatywnie umieść zwierzę w stożku przytrzymującym myszy i włóż sondę temperatury doodbytniczą. Zabezpiecz go, przyklejając go taśmą do ogona.
  9. Upewnij się, że sonda doodbytnicza jest podłączona do multimetru, który wyświetla wewnętrzną temperaturę ciała myszy.
  10. Umieść zwierzę w nowej klatce wyłożonej ściółką z kolb, tj. klatce rekonwalescencyjnej.
  11. Uruchom minutnik i odczekaj 5 minut. Obserwuj mysz, aż całkowicie wyzdrowieje ze znieczulenia, a mysz będzie aktywna i pielęgnowana.
    1. Jednocześnie monitoruj temperaturę ciała myszy, aż ustabilizuje się na poziomie 35-36 °C.
  12. Pod koniec 5 minut zanotuj temperaturę ciała myszy. Jest to początkowa temperatura ciała w czasie "0" min.
    nuta: Jeśli temperatura ciała myszy jest niższa niż 35 °C, poczekaj na dodatkowy czas, aż zwierzę dojdzie do siebie po hipotermii wywołanej znieczuleniem.
  13. Szybko przenieś pojedynczą mysz do wstępnie nagrzanej komory myszy. To oznacza POCZĄTEK próby eksperymentalnej. W danym momencie wyświetlana jest tylko jedna mysz.

3. Test napadów padaczkowych wywołanych wysoką temperaturą

  1. Po delikatnym umieszczeniu myszy na podłodze wstępnie podgrzanej komory grzewczej myszy, zamknij drzwiczki z pleksi i uruchom kamerę, aby nagrać eksperyment na wideo.
  2. Uruchom stoper. Rejestruj temperaturę ciała myszy z termometru doodbytniczego w odstępach 1-minutowych przez cały czas trwania eksperymentu.
  3. W regularnych odstępach czasu zwiększaj temperaturę komory grzewczej myszy tak, aby temperatura ciała myszy rosła w tempie 0,25-0,5 °C /min.
    nuta: Gwałtowny wzrost temperatury ciała może prowadzić do udaru cieplnego lub śmierci i należy tego unikać.
  4. Postępując zgodnie z tym protokołem, zwiększaj temperaturę komory grzewczej myszy o 5 °C co 10 minut, jak pokazano na rysunku 1A.
  5. Po 9.5 min ustaw temperaturę komory grzewczej na 55 °C, aby ustabilizować temperaturę komory grzewczej do 55 °C do 10 minuty, jak pokazano na cyfrowym wyświetlaczu temperatury.
  6. Podobnie zwiększ temperaturę do 60 °C po 19,5 min, aby ustabilizować temperaturę komory grzewczej do 60 °C do 20 min. Każda próba przesiewowa w kierunku napadów trwa 30 minut.
  7. Jeśli mysz ma napad padaczkowy (wokalizuje, pokazuje kiwanie głową, klonus kończyn przednich, wyprost kończyn tylnych, upada na bok lub doświadcza uogólnionych drgawek tonicznych/klonicznych), zapisz następujące informacje.
    1. Zapisz temperaturę ciała myszy podczas napadu (temperatura progu drgawkowego) z termometru do pomiaru temperatury w odbycie.
    2. Rejestruj cechy zachowania napadowego, takie jak kiwanie głową, klonus kończyn przednich, wyprost kończyn tylnych, upadek na bok i/lub uogólnione napady toniczne/kloniczne (GTCS) wyświetlane przez mysz.
  8. Szybko, ale delikatnie wyjmij mysz z komory i umieść ją na podkładce chłodzącej przygotowanej w kroku 1.6.
    nuta: Jeśli mysz doświadcza napadów w skali Racine'a 5 i wykazuje niekontrolowane skakanie, może być trudno podnieść zwierzę z komory grzewczej i przenieść je na zewnątrz do podkładki chłodzącej. Jednak typowy napad wywołany ciepłem trwa od 30 s do 60 s. Dlatego mysz powinna zostać wyjęta z komory grzewczej i umieszczona na podkładce chłodzącej w ciągu 60 s od rozpoczęcia epizodu napadu wywołanego ciepłem.
  9. Poczekaj, aż temperatura ciała myszy spadnie do 36-37 °C, zanim przeniesiesz ją do klatki odzyskiwania. Tylko jedna mysz jest umieszczana w klatce odzyskiwania na raz.
    nuta: Nie mieszaj myszy, które nie zostały jeszcze użyte do badań przesiewowych wywołanych ciepłem, z myszą, która już doświadczyła próby eksperymentalnej z napadami wywołanymi ciepłem.
  10. Delikatnie i ostrożnie przetnij taśmę między ogonem myszy a drutem sondy doodbytniczej nożyczkami, aby usunąć sondę doodbytniczą z myszy.
  11. Wytrzyj metalową końcówkę sondy doodbytniczej 70% alkoholem i chusteczkami do tkanek miękkich, aby była gotowa do następnej próby.
  12. Kontynuuj obserwację myszy w klatce odzyskiwania, dopóki nie wznowi normalnej aktywności (chodzenie, pielęgnacja itp.), zanim wróci do klatki domowej. To oznacza KONIEC próby eksperymentalnej dla tej myszy.
  13. Rejestruje się status zwierzęcia po wykonaniu testu – żywego i odzyskanego z sesji badawczej lub martwego. Napady o dużej intensywności polegające na niekontrolowanym skakaniu i uogólnionych napadach tonicznych/klonicznych mogą czasami prowadzić do śmierci myszy.
  14. Jeśli mysz nie doświadczy napadów wywołanych ciepłem w ciągu 30-minutowego okresu obserwacji lub temperatura ciała myszy osiągnie 44 °C, wyjmij mysz z komory grzewczej i umieść ją na podkładce chłodzącej, aż temperatura ciała myszy powróci do 36-37 °C.
  15. Zresetuj temperaturę komory grzewczej myszy do 50 °C i pozwól jej się zrównoważyć, aż temperatura na wyświetlaczu cyfrowego regulatora temperatury pokaże 50 °C.
  16. Zmieniaj ściółkę kolb między poszczególnymi próbami na myszach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

figure-results-1
Ryc. 1: Zmutowane myszy wykazują napady padaczkowe wywołane upałem. (A) Protokół ogrzewania do behawioralnych badań przesiewowych napadów wywołanych ciepłem u myszy. (B-C) Średnia temperatura ciała myszy w czasie u myszy typu dzikiego (Scn1a+/+ - czarne trójkąty) i heterozygotycznych mutantów (Scn1aKT/+ - pomarańczowe kółka) w dwóch tłach genetyczn...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Wentylator osiowyFarnamAF20-200-120-xx10-3.1Produkty niestandardowe Farnam -Osiowy termowentylator z wentylatorem
Cyfrowy regulator temperaturyAtramentITC-100RHCyfrowy regulator temperatury PID Inkbird ITC-100RH z termoparą K
Mysia sonda temperatury doodbytniczoThermoWorks, Braintree Scientific, IncRET-3Mysia sonda temperatury doodbytniczej z termometrem

Tagi

Sonda do pomiaru temperatury odbytniczejProtokół komory grzewczejTemperatura progu drgawekBehawioralny screening drgawekDysfunkcja kanałów sodowychNadpobudliwość neuronalnaRegeneracja na podkładce chłodzącejModel badawczy epilepsji