June 17th, 2013
В заболеваний и расстройств движения Паркинсона, в целом, чувствительных и надежных поведенческих анализов необходимы для тестирования новых потенциал терапии. Здесь мы описываем управляемую батарею тестов сенсомоторными для мышей, чувствительных к различной степени травмы нигростриарного системы и полезной для доклинических исследований.
Общая цель этих процедур заключается в количественной оценке моторной функции датчика. У мышей. Мы достигаем этого с помощью батареи чувствительных поведенческих тестов.
К ним относятся сложная спонтанная активность при прохождении луча в цилиндре и испытание на удаление клея, которое также известно как испытание DOT. После тестирования можно получить видеозаписи прохождения луча и спонтанной активности. В конечном счете, эти тесты могут быть использованы для характеристики сенсорной или моторной функции в новых генетических моделях мышей, а также в доклинических исследованиях лекарств, изучающих потенциальные методы лечения заболеваний.
Таким образом, основное преимущество этих тестов перед другими, особенно автоматизированными, заключается в том, что мы считаем, что они очень чувствительны к двигательной дисфункции, более чувствительны, чем такие тесты, как стержень ротора. Кроме того, эти тесты на самом деле очень экономичны, особенно по сравнению с автоматизированными, которые могут стоить до тысяч долларов. Эти тесты могут ответить на ключевые вопросы в области двигательных расстройств в целом, и они являются очень полезными мерами для оценки результатов.
При тестировании потенциальных терапевтических средств луч настраивается путем переворачивания трех чистых клеток для мышей на столе или в клетке для мыши. Меняя вытяжной шкаф, выровняйте клетки равномерно так, чтобы они могли выдержать длину метровой балки. Затем соберите четыре секции балки от самой широкой до самой узкой секции и поместите поверх перевернутых клеток для мыши.
Поместите домашнюю клетку мышей, которых вы планируете испытывать, на боку в конце балки так, чтобы самый узкий конец балки вел прямо в домашнюю клетку. Чтобы начать вспомогательное испытание, возьмите первую мышь за основание хвоста и поддержите ее задние конечности ладонью. Поместите мышь на широкий конец луча, отпустите ее хвост и уберите руку.
Дайте мышке понюхать и подвигаться, чтобы лучше ориентироваться на аппарат. Если мышка поворачивается аккуратно, перенаправьте ее в нужном направлении. Для того чтобы подтолкнуть мышь вниз по тропинке, поднимите домашнюю клетку, удерживая ее в том же положении на боку, и поднесите ее ближе к тестовой мыши.
Когда мышь начнет пытаться войти в домашнюю клетку, отодвиньте ее назад, чтобы мышь не вошла, а сделала шаг вперед. Наконец, позвольте мыши войти в домашнюю клетку. Проделайте ту же процедуру для каждой мыши в клетке.
Тщательно очистите балку между клетками раствором для чистки помещений животных внутри клетки. Важно счистить любую мочу или фекальные гранулы с луча до того, как запустится следующая мышь, так как это отвлечет следующую мышь. После того, как все мыши в клетке пройдут через одно испытание с помощью, снова возьмите первую мышь и при необходимости поместите ее на широкий конец луча.
Аккуратно поверните мышь в нужном направлении и слегка коснитесь ее тыльной стороны, чтобы побудить ее двигаться по длине луча к своей домашней клетке, поправьте мышь, если она перестает нюхать или отходит от луча. Держите руку рядом, чтобы направить мышь к концу луча. Сведите к минимуму остановки и исследования во время луча.
Чем больше это делается во время тренировки, тем меньше мышь склонна это делать. Во время тестирования испытание заканчивается, когда мышь помещает одну из своих четырех конечностей в домашнюю клетку, затем следующая мышь может получить второе испытание. В первый день обучения мыши получают в общей сложности пять попыток, чередующихся между мышами, так что у каждой мыши есть интервал между испытаниями в 30 секунд или более.
Во второй день проведите еще пять испытаний для каждой мыши, используя ту же настройку луча, что и в первый день, мышам не потребуется никакой помощи, но их может потребоваться коррекция или прикосновение к задней стороне, чтобы предотвратить остановку или исследование. Через 24 часа начните день тестирования. Настройте луч аналогично двум предыдущим дням обучения.
Однако поместите сетку сетки, соответствующую ширине каждой балки, поверх каждого сечения балки. Используйте видеокамеру для записи всех испытаний по проходу луча перед началом каждого испытания. Пометьте карточку важной информацией об эксперименте, такой как дата, номер мыши и номер испытания, и положите ее перед камерой.
Записывайте за две-три секунды до начала каждой пробной версии, чтобы было понятно, какая мышь тестируется и в какой пробной версии она участвует. Для каждого теста поместите мышь на верхнюю поверхность сетки на самом широком участке и записывайте, как она движется вдоль записи луча так, чтобы была видна вся длина тела мыши. Камера должна быть расположена так, чтобы сетка находилась в центре зрителя.
Проведите каждую мышь через тест пять раз по поверхности сетки, очищая ее между каждой мышью. Чтобы организовать эксперимент со спонтанной активностью, расположите две клетки рядом друг с другом на расстоянии около 18 сантиметров друг от друга так, чтобы передняя часть клеток была обращена к экспериментатору. При необходимости поместите дополнительную клетку позади двух других клеток, которая будет служить опорой для зеркала.
Затем поместите кусок стекла поверх двух клеток и расположите его так, чтобы стекло поддерживалось внешним краем первых двух клеток. Затем поместите цилиндр на верхнюю часть стекла и зеркало под углом под стеклом. Опираемся на третью клетку назад.
Угол может варьироваться от 30 до 45 градусов, но что более важно, вид с камеры должен включать полный диаметр цилиндра. После того, как эксперимент будет подготовлен, поместите видеокамеру перед зеркалом и отрегулируйте зеркало и видеокамеру так, чтобы вы могли видеть весь диаметр дна цилиндра. Затем установите таймер на три минуты и пометьте карточку важными деталями эксперимента, как в предыдущем видео эксперимента.
Запишите этикетку на две-три секунды. Затем остановитесь. Чтобы провести эксперимент, поместите мышь в цилиндр.
Нажмите кнопку записи и запустите таймер. Запишите работу мыши в течение трех минут. Важно, чтобы в зоне тестирования было тихо, так как громкие звуки и разговоры могут отвлечь мышь и потенциально вызвать зависание.
Во время эксперимента используйте ручной счетчик, чтобы подсчитать, сколько спин делает мышь, находясь в цилиндре. Задняя часть определяется как вертикальное движение, при котором обе конечности опускаются от пола так, что мышь стоит только на задних конечностях. Как только таймер истечет, извлеките мышь и поместите ее обратно в ее домашнюю клетку.
Очистите цилиндр и стекло раствором для чистки помещений для животных между каждой мышью. Дайте чистящему раствору высохнуть, прежде чем переходить к следующей мыши. Начните тест на удаление клея, поместив мышь в домашнюю клетку.
Сняв бункер с кормушкой, дайте мышам привыкнуть к комнате для тестирования и клетке без кормушки. В течение одного часа для тестирования используйте чистую клетку, чтобы разместить соседей по клетке так, чтобы тестовая мышь была единственной в домашней клетке. Снимите три четверти подстилки и поместите ее в чистую клетку вместе с соседями по клетке в домашней клетке.
Загрифуйте тестовую мышь для того, чтобы удерживать ее с помощью пары небольших щипцов, поместите одну клейкую этикетку на sslt мыши. Аккуратно прижмите щипцами этикетку к рылу и отпустите мышь. Наденьте крышку на клетку и запустите секундомер, когда мышь попытается удалить надписи со своими четырьмя порами.
Запишите время, если мышь соприкоснулась, но не сняла метку. Записывайте время, но держите таймер включенным до тех пор, пока он не сработает. Снимите его полностью.
Если мышь не соприкоснулась с наклейкой или не удалила ее в течение 60 секунд, завершите пробную версию и вручную удалите наклейку. После каждой попытки поместите тестовую мышь в клетку для удержания и начните тестирование следующей мыши. Все мыши получают три испытания поочередно на мышах.
Вместо того, чтобы проводить все три испытания на мышах за один раз, испытания, в которых метка отваливается или не надежно закреплена на морде, не учитываются. Тесты на спонтанную активность вызывающего пучка в цилиндре и тесты на удаление клея являются очень полезными тестами на моторную функцию сенсора у мышей в тесте на сложный пучок, мыши с альфа-синуклеином TH one делают значительно больше ошибок за шаг, чем мыши дикого типа. Количество ошибок увеличивалось у мышей с одним альфа-синуклеином по мере того, как пучок становился более узким.
Этого не было у мышей дикого типа. Эта же линия мышей также демонстрирует значительное снижение шагов задних конечностей в цилиндрическом тесте. Эти результаты показывают, что гиперэкспрессия альфа человека в ядре у мутировавших мышей приводит к развитию обнаруживаемого сенсорного моторного дефицита.
Наконец, в тесте на удаление клея у трех мышей PITX akia с глубоким снижением нигростриарных дофаминовых нейронов было значительно увеличено время контакта по сравнению с контрольной группой дикого типа. Мы и другие специалисты регулярно используем эти тесты для оценки терапевтического потенциала лечения болезни Паркинсона. Эти тесты также могут быть использованы для характеристики генетических моделей мышей и для определения последствий конкретных мутаций для сенсорно-моторной функции.
Эта статья представляет серию сенсомоторных тестов, разработанных для мышей, направленных на оценку моторной функции в контексте болезни Паркинсона и двигательных расстройств. Эти тесты чувствительны к различным степеням повреждения нигростриятальной системы и являются ценными для предклинических исследований.
Sensitive and reliable behavioral outcome measures are essential for evaluating potential therapeutic treatments in preclinical trials for neurodegenerative diseases. In Parkinson's disease, sensorimotor tests sensitive to varying degrees of nigrostriatal dysfunction are fundamental for testing the efficacy of potential therapeutics. The described test battery provides a cost-effective, easy-to-implement, and highly sensitive approach for characterizing motor function in genetic mouse models and assessing disease-modifying therapies.
The method supports the discovery continuum from Early Discovery through Lead Identification to Preclinical work by providing reliable sensorimotor readouts that inform go/no-go decisions.