Niskokosztowy protokół składający się z analizy śladu i testu wiszącego pudełka po naprężeniu ograniczającym jest przydatny do oceny zaburzeń ruchowych modelu mysiego.
Artykuł metodologiczny
Niskokosztowy protokół składający się z analizy śladu i testu wiszącego pudełka po naprężeniu ograniczającym jest przydatny do oceny zaburzeń ruchowych modelu mysiego.
Zaburzenia chodu są często obserwowane u pacjentów z zaburzeniami ruchowymi. W modelach mysich stosowanych w zaburzeniach ruchowych analiza chodu jest ważnym testem behawioralnym w celu ustalenia, czy myszy naśladują objawy pacjentów. Deficyty motoryczne są często wywoływane przez stres, gdy w modelach mysich nie obserwuje się spontanicznego fenotypu motorycznego. Dlatego analiza chodu, po której następuje obciążenie stresowe, byłaby czułą metodą oceny fenotypu motorycznego w modelach mysich. Jednak naukowcy muszą potrzebować drogiego aparatu, aby automatycznie uzyskać wyniki ilościowe z analizy chodu. W przypadku naprężeń pożądane jest obciążenie naprężeniowe prostymi metodami bez drogich urządzeń wymaganych do porażenia prądem i wymuszonego biegu. Dlatego wprowadzamy prosty i tani protokół składający się z analizy śladu za pomocą papieru i tuszu, testu wiszącego pudełka w celu oceny funkcji silnika oraz obciążenia naprężeniem zdefiniowanego przez unieruchomienie za pomocą stożkowej rury. Deficyty motoryczne myszy zostały pomyślnie wykryte za pomocą tego protokołu.
Zaburzenia ruchowe definiowane są jako zaburzenia układu nerwowego wykazujące nadmiar lub niedostatek ruchów dobrowolnych lub automatycznych1. W szczególności zaburzenia chodu są często dokumentowane wśród pacjentów z zaburzeniami ruchu2,3,4. Dlatego analiza chodu jest odpowiednim testem behawioralnym do walidacji zwierzęcych modeli zaburzeń ruchowych. U myszy przeprowadzono automatyczne analizy chodu dla chodzenia z naturalną prędkością5 i przy regulowanej prędkości za pomocą bieżni6,7. Analizy te automatycznie dostarczają ilościowych wyników chodu. Alternatywną metodą wykrywania zaburzeń chodu jest analiza śladów stóp. Po oznaczeniu spodów stóp tuszem myszy chodzą po papierze, a ślady stóp są analizowane. Początkowo wazelina i sproszkowany węgiel drzewny były używane do wizualizacji śladu 8, a następnie zostały zastąpione tuszem na papierze wariografu9 i wywoływaczem fotograficznym na papierze fotograficznym10. Tańsza i mniej toksyczna metoda wykorzystująca tusz i papier niż inne metody pozostaje do tej pory11. Analiza śladu jest tańsza w porównaniu z analizą automatyczną5,6,7 i byłaby przydatna do oceny zaburzeń ruchowych w modelach mysich dla badaczy bez obfitych funduszy na badania.
Test wiszącego pudełka to rodzaj testu zawieszania czterech kończyn przy użyciu pokrywy z drucianej klatki12 i siatki drucianej13. Pudełko jest urządzeniem z obrotową siatkową pokrywą na górze pudełka wzdłuż środkowego pręta. Oprócz analizy chodu test można niedrogo i łatwo wykonać. Dlatego przeprowadziliśmy test wiszącego pudełka, aby ocenić siłę chwytu i równowagę, a także analizę śladów w tym protokole.
Stres wywołuje objawy zaburzeń ruchowych14,15. Deficyty motoryczne są często wywoływane przez kilka przewlekłych stresów, nawet jeśli w mysich modelach zaburzeń ruchowych nie obserwuje się spontanicznego fenotypu motorycznego16,17,18. Unieruchomienie jest jedną z powszechnie stosowanych metod obciążania stresem u myszy, ponieważ zwierzę nie jest fizycznie krzywdzone19, a koszt jest niższy w porównaniu z innymi metodami, takimi jak wstrząs elektryczny za pomocą dedykowanego aparatu i wymuszony bieg z użyciem bieżni. Krępowanie za pomocą rurki, które odbywa się poprzez zamknięcie myszy w stożkowej probówce o pojemności 50 ml z otworem, jest łatwiejsze niż inne metody, takie jak sitko z siatki drucianej, zaklejanie kończyny taśmą i owijanie zwierzęcia gazą (recenzja20). W tym artykule podsumowujemy protokoły analizy śladów stóp i testu wiszącego pudełka po unieruchomieniu przez rurkę. Protokół ten pomógłby nam wykorzystać mysie modele zaburzeń ruchowych bez spontanicznego fenotypu motorycznego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach były przeprowadzane w sposób humanitarny. Instytucjonalny Komitet Eksperymentów na Zwierzętach Uniwersytetu Medycznego Jichi zatwierdził badanie. Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z Regulacjami Instytucjonalnymi dotyczącymi Doświadczeń na Zwierzętach oraz Podstawowymi Wytycznymi dla Prawidłowego Prowadzenia Doświadczeń na Zwierzętach i Powiązanych Działań w Akademickich Instytucjach Badawczych podlegających jurysdykcji MEXT Japonii. Myszy używane w tym protokole zostały opisane wcześniej21.
1. Test wiszącego pudełka
2. Analiza śladu
UWAGA: Po teście wiszącego pudełka przeprowadź analizę śladu.
3. Obciążenie naprężeniem unieruchamiającym
4. Harmonogram eksperymentu (Rysunek 4):
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym protokole wykorzystano heterozygotyczne samce myszy z Atp1a3 (Atp1a3+/−), które są mysim modelem dla szybkiej dystonii, parkinsonizmu i rodzeństwa z dzikich typów. Atp1a3+/− wykazał znacznie krótsze kroki kończyn przednich i tylnych niż u typu dzikiego w wieku 4 tygodni (Ryc. 5A i Ryc. 5B, otwarte koło i kwadrat). "Zestresowany" Atp1a3+/- wykazywał znacznie krótsze długości k...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Analiza śladów stóp i test wiszącej skrzynki to proste i niedrogie testy behawioralne funkcji motorycznych myszy. Fenotypy neurobehawioralne w kilku modelach myszy zostały pomyślnie wykryte przez te testy. Na przykład, skrócenie kroku w stwardnieniu zanikowym bocznym24, zwiększenie długości kroku asymetrycznego w ataksji-teleangiektazji25, wydłużenie nakładania się na siebie w chorobie Huntingtona26 i dystonii27 oraz poszerzen...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez JSPS (Japońskie Towarzystwo Promocji Nauki), KAKENHI (Grant-in-Aid for Scientific Research C), Grant numer 18K07373 (H.S.) oraz Dotacje dla Prywatnych Uniwersytetów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Wiszące pudełko | O' Hara & Współ. | http://ohara-time.co.jp/products/wire-hanging-test/ | |
| Długopis do znakowania | ZEBRA | MO-120-MC-BK | |
| Skrzynka na bramki | O' Hara & Współ. | http://ohara-time.co.jp/products/balanced-beam-test/ | Akcesorium do aparatury do komór do badań z wyważoną belką |
| O | ' Hara & Współ. | - | Boczna ściana pasa startowego |
| atrament | Shin-asahi-Czerwony | ||
| atrament | Maruyamakogyo | BC-6 | |
| Jednorazowa szalka Petriego | Corning | 351008 | szalki Petriego (średnica 35 mm) |
| Askul Multipaper Super White J Monochrome A3 | Askul | 701-712 | Biały papier (29,7 cm x 42 cm x 0,09 mm) |
| 50 ml Rurka stożkowa | Corning | ||
| Wiertarka kwadratowa | KAKURI Corporation | DIY FACTORY (K32-0313) |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie