Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Запуск и мониторинг тепловых судорог на трансгенной мышиной модели

880 просмотров

⸱

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Das, A., et al. Поведенческий скрининг тепловых припадков на мышиных моделях эпилепсии. J. Vis. Exp. (2021)

В этом видео показана процедура индуцирования тепловых припадков у трансгенной мыши с мутациями генов, связанных с эпилепсией, путем постепенного повышения температуры тела в контролируемой камере. Этот протокол используется для изучения механизмов припадков и потенциальных методов лечения эпилепсии.

Протокол

Все процедуры, связанные с животными, были проверены местным институциональным комитетом по уходу за животными и ветеринарным наблюдательным советом JoVE.

1. Подготовка к анализу на судорожные припадки

  1. Включите кнопку Power On на термокамере, а затем кнопку Heat On.
  2. Установите температуру термокамеры на уровне 50 °C с помощью клавиатуры на цифровом регуляторе температуры.
  3. Подождите минимум 1 час, чтобы нагреть камеру до 50 °C, прежде чем вводить первую мышь в камеру. Предварительный нагрев обеспечивает равномерный нагрев внутри камеры.
  4. Выстелите пол мышиной термокамеры подстилкой из початков.
  5. Установите видеозаписывающую камеру перед термокамерой, чтобы записывать каждое испытание анализа судорог, вызванных тепловым нагревом.
  6. Выстелите чашку Петри диаметром 140 мм толстыми слоями папиросной бумаги и положите ее на лед, чтобы она служила охлаждающей подушкой><. заметка: В конце анализа отдельные мыши будут переведены на предварительно охлажденную охлаждающую подушку, чтобы помочь снизить повышенную температуру их тела.

2. Подготовка мыши к анализу на судороги, вызванные теплом

  1. Выберите 10 взрослых мышей (P30-P40), 5 из которых являются носителями мутации, вызывающей эпилепсию, и 5 однопометников дикого типа для скринингового анализа на судороги, вызванные жарой.
    заметка: Мыши дикого типа, не несущие мутаций, вызывающих эпилепсию, не проявляют тепловых припадков при температуре ниже 44 °C и являются контрольной группой.
  2. Взвесьте каждую мышь, которая будет использоваться для скринингового анализа, и запишите ее вес. Для проведения анализа следует использовать только мышей весом 15 г и более.
  3. Экранируйте по одной мыши за раз в мышиной термокамере.
  4. Кратковременно обезболите мышь в течение 10-15 с, используя несколько капель изофлурана на дне баночки-колокольчика.
  5. Достаньте животное из банки с колокольчиком и положите его на бумажное полотенце.
  6. Убедитесь, что мышь полностью обезболивается, убедившись, что мышь не реагирует на вредное защемление пальца ноги.
  7. Смажьте металлический наконечник ректального температурного зонда лубрикатом (например, вазелином) и аккуратно введите его в мышь на глубину меньше или равную 2 см.
  8. Закрепите ректальный зонд на хвосте мыши с помощью скотча, чтобы зонд не вышел во время анализа.
    заметка: В качестве альтернативы поместите животное в конус удерживающего устройства для мыши и вставьте ректальный датчик температуры. Закрепите его, прикрепив скотчем к хвосту.
  9. Убедитесь, что ректальный зонд подключен к мультиметру, который отображает внутреннюю температуру тела мыши.
  10. Поместите животное в свежую клетку, выстланную подстилкой из початков, т.е. клетку для восстановления.
  11. Запустите таймер и подождите 5 мин. Наблюдайте за мышью до тех пор, пока она полностью не оправится от анестезии и не станет активной и ухаживающей за собой.
    1. Одновременно контролируйте температуру тела мыши до тех пор, пока она не стабилизируется на уровне 35-36 °C.
  12. По истечении 5 минут обратите внимание на температуру тела мыши. Это начальная температура тела в момент времени "0" мин.<бр/> заметка: Если температура тела мыши ниже 35 °C, подождите дополнительное время, пока животное не оправится от гипотермии, вызванной анестезией.
  13. Быстро перенесите отдельную мышь в предварительно нагретую мышиную камеру. Это знаменует собой НАЧАЛО экспериментального испытания. В каждый момент времени проверяется только одна мышь.

3. Анализ на судороги, вызванные теплом

  1. Аккуратно положив мышь на пол предварительно нагретой мышиной термокамеры, закройте дверцу из плексигласа и запустите камеру для видеозаписи эксперимента.
  2. Запустите секундомер. Записывайте температуру тела мыши с помощью ректального термометра с интервалом в 1 минуту в течение всего эксперимента.
  3. Через равные промежутки времени повышайте температуру нагревательной камеры мыши таким образом, чтобы температура тела мыши увеличивалась со скоростью 0,25-0,5 °С/мин.<бр/> заметка: Быстрое повышение температуры тела может привести к тепловому удару или смерти, и его следует избегать.
  4. Следуя этому протоколу, увеличивайте температуру тепловой камеры мыши на 5 °C каждые 10 минут, как показано на рисунке 1A.
  5. Через 9,5 мин установите температуру термокамеры на 55 °C, чтобы стабилизировать температуру термокамеры на уровне 55 °C к 10-й минуте, как показано на цифровом дисплее температуры.
  6. Аналогичным образом увеличьте температуру до 60 °C через 19,5 мин, чтобы стабилизировать температуру термокамеры до 60 °C к 20-й минуте. Каждое испытание скрининга судорог длится 30 минут.
  7. Если у мыши случился припадок (она издает звуки, кивает головой, клонус передних конечностей, разгибает заднюю конечность, падает на бок или испытывает генерализованные тонические/клонические конвульсии), запишите следующую информацию.
    1. Запишите температуру тела мыши во время припадка (пороговую температуру припадка) с помощью ректального термометра.
    2. Запишите характеристики судорожного поведения, такие как кивок головой, клонус передних конечностей, разгибание задних конечностей, падение на бок и/или генерализованные тоникические/клонические судороги (GTCS), демонстрируемые мышью.
  8. Быстро, но аккуратно возьмите мышь из камеры и положите ее на охлаждающую подставку, подготовленную на шаге 1.6.
    заметка: Если мышь испытывает судороги по шкале Расина 5 и проявляет неконтролируемые прыжки, может быть трудно поднять животное из термокамеры и перенести его на охлаждающую подставку снаружи. Тем не менее, типичный тепловой припадок длится от 30 до 60 с. Таким образом, мышь следует вынуть из термокамеры и положить на охлаждающую подушку в течение 60 с после начала приступа теплового припадка.
  9. Подождите, пока температура тела мыши снизится до 36-37 °C, прежде чем переводить ее в клетку для восстановления. За один раз в клетку для восстановления помещается только одна мышь.
    заметка: Не смешивайте мышей, которые еще не использовались для скрининга, вызванного теплом, с мышами, которые уже испытали эксперимент по индуцированному тепловым припадку.
  10. Аккуратно и осторожно отрежьте ножницами ленту между хвостом мыши и проволокой ректального зонда, чтобы извлечь ректальный зонд из мыши.
  11. Протрите металлический наконечник ректального зонда 70% спиртом и салфетками для мягких тканей, чтобы он был готов к следующему испытанию.
  12. Продолжайте наблюдать за мышью в клетке для восстановления, пока она не вернется к нормальной активности (ходьбе, уходу за шерстью и т. д.), прежде чем вернуть мышь в ее домашнюю клетку. Это знаменует собой КОНЕЦ эксперимента для этой мыши.
  13. Запишите состояние животного после проведения анализа – живое и восстановленное после пробного сеанса или мертвое. Высокоинтенсивные припадки, включающие неконтролируемые прыжки и генерализованные тонико-клонические припадки, иногда могут привести к смерти мыши.
  14. Если в течение 30 минут наблюдения у мыши не наблюдаются тепловые судороги или температура тела мыши достигает 44 °C, извлеките мышь из термокамеры и положите на охлаждающую подставку до тех пор, пока температура тела мыши не вернется к 36-37 °C.
  15. Сбросьте температуру термокамеры мыши до 50 °C и дайте ей уравновеситься до тех пор, пока температура дисплея на цифровом регуляторе температуры не покажет 50 °C.
  16. Меняйте подстилку в початках между отдельными испытаниями у мышей.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1: У мутантных мышей наблюдаются тепловые судороги. (A) Протокол нагревания для поведенческого скрининга тепловых судорог у мышей. (B-C) Средняя температура тела мышей во времени у мышей дикого типа (Scn1a+/+ - черные треугольники) и гетерозиготных мутантов (Scn1aKT/+ - оранжевые круги) мышей в двух генетических фонах 129X1 и B6N соответств...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Осевой вентиляторФарнамАФ20-200-120-xx10-3.1Farnam custom products -Осевой тепловентилятор с вентилятором
Цифровой регулятор температурыЧернильная птицаITC-100RHЦифровой ПИД-регулятор температуры Inkbird ITC-100RH с термопарой K
Ректальный датчик температуры мышиThermoWorks, Braintree Scientific, IncРЕТ-3Ректальный датчик температуры мыши с термометром

Теги

Ректальный температурный зондпротокол термостататемпература порога судорогповеденческий скрининг судорогдисфункция натриевых каналовгипервозбудимость нейроноввосстановление на охлаждающей подушкемодель исследования эпилепсии