Summary
אנו מתארים פרוטוקול עבור כימות מהיר ורגיש של חומרת המחלה בעכברי מודל אטקסיה cerebellar. אמצעים כגון גפיים אחוריות וספקה, מדף הבדיקה, הליכה ו קיפוזיס. פרוטוקול זה ביעילות מפלה בין אנשים מושפעים ולא מושפעים, ומזהה את ההתקדמות של אנשים מושפעים לאורך זמן.
Abstract
אנו מתארים פרוטוקול עבור כימות מהיר ורגיש של חומרת המחלה בעכברי מודל cerebella אטקסיה. הוא נגזר הערכות שפורסמו בעבר פנוטיפ במודלים של מחלות שונות, כולל ataxias spinocerebellar, מחלת הנטינגטון של ניוון שרירים spinobulbar. אמצעים כגון גפיים אחוריות וספקה, מדף הבדיקה, הליכה ו קיפוזיס. למדוד כל נרשם בסולם של 0-3, עם סך משולב של 0-12 עבור כל ארבעת הצעדים. התוצאות ביעילות להפלות בין אנשים מושפעים ולא מושפעים, גם בעת לכימות התקדמות הזמני של פנוטיפים מחלת ניוון עצבי. אמצעי יכול להיות מנותח בנפרד או לשלב ציון פנוטיפ מרוכבים עבור כוח סטטיסטי רב יותר. השילוב האידיאלי של ארבעת הצעדים שתוארו יהיה תלוי ההפרעה הנדון. אנו מציגים דוגמה הפרוטוקול המשמש כדי להעריך את חומרת המחלה במודל עכבר מהונדס מסוג אטקסיה spinocerebellar 7 (SCA7).
אלברט ר La Spada ואת גוון א גן תרמו כתב היד הזה שווה.
Protocol
כדי למנוע הטיה, הנסיין ביצוע הערכות לא צריך ידע של גנוטיפ של החיה. צעדים בודדים הבקיע בסולם של 0-3, כאשר 0 מייצג היעדר הפנוטיפ הרלוונטי 3 המייצג את הביטוי החמור ביותר. כל בדיקה מבוצעת מספר פעמים על מנת להבטיח כי התוצאה היא לשחזור. השמנה יסבך את הפרשנות של כל הצעדים המתוארים. החוקר מומלץ לשקול עכברים הבאים הבקיע פנוטיפ להעריך את התפקיד האפשרי של השמנה בתוצאות.
Ledge מבחן
המבחן אדן היא מדידה ישירה של תיאום, אשר נפגעת ataxias cerebellar ורבים הפרעות ניווניות אחרות. צעד זה הוא הכי דומה ישירות סימנים האדם של אטקסיה cerebellar.
- הרם את העכבר מהכלוב ולשים אותו על המדף של הכלוב. עכברים יהיו בדרך כלל הליכה לאורך המעקה ולנסות לרדת בחזרה לתוך הכלוב.
- שים את העכבר כפי שהוא הולך לאורך המעקה הכלוב ומוריד את עצמו אל תוך הכלוב שלה. עכבר wild-type יהיה בדרך כלל הליכה לאורך המעקה מבלי לאבד את שיווי המשקל שלו, תפחית את עצמה בחזרה אל תוך הכלוב בחן, באמצעות כפותיו. זה מוקצה ציון של 0. אם העכבר מאבד את שיווי שלה תוך כדי הליכה לאורך המעקה, אבל חוץ מזה נראה מתואמת, הוא מקבל ציון של 1. אם זה לא יעיל להשתמש רגליו האחוריות, או נוחתת על ראשו ולא כפותיו כאשר יורד לתוך הכלוב, הוא מקבל ציון של 2. אם הוא נופל מאדן החלון, או כמעט כך, תוך כדי הליכה או לנסות להוריד את עצמו, או מניד ומסרב לזוז בכלל למרות העידוד, הוא מקבל ציון של 3. עכברים חלק ידרוש דחיפה קלה כדי לעודד אותם לצעוד לאורך המעקה או לרדת לתוך הכלוב.
- הקלט את הציון במבחן המדף.
Hindlimb וספקה
Hindlimb וספקה הוא סמן של התקדמות המחלה במספר מודלים העכבר של ניוון מוחיים, כולל ataxias cerebellar מסוימים [1].
- תפוס את הזנב סמוך לבסיס שלה להרים את העכבר ברורה של כל האובייקטים שמסביב.
- שים את המיקום hindlimb למשך 10 שניות. אם hindlimbs באופן עקבי פשוקות החוצה, הרחק מן הבטן, הוא מקבל ציון של 0. אם אחד hindlimb הוא חזר לכיוון הבטן במשך יותר מ -50% מהזמן מושעה, הוא מקבל ציון של 1. אם שני hindlimbs הם חזר בו חלקית כלפי הבטן במשך יותר מ -50% מהזמן מושעה, הוא מקבל ציון של 2. אם hindlimbs שלה חזר בו לגמרי נוגע בבטן במשך יותר מ -50% מהזמן מושעה, הוא מקבל ציון של 3.
- מניחים את העכבר חזרה לכלוב שלה שיא הניקוד hindlimb שלה לופתות.
הליכה
הליכה היא מידה של תיאום תפקוד השרירים.
- הסר את העכבר מהכלוב והנח אותו על משטח ישר עם הראש שלה מול הרחק החוקר.
- שים את העכבר מאחור כפי שהוא הולך. אם העכבר נע בדרך כלל, עם משקל הגוף שלה נתמך על כל הגפיים, עם הבטן שלה לא נוגעות בקרקע, ועם hindlimbs שני המשתתפים באופן שווה, הוא מקבל ציון של 0. אם זה מראה רעד או נראה צולע תוך כדי הליכה, הוא מקבל ציון של 1. אם זה מראה רעד קשה, צליעה קשה, הוריד האגן, רגליים או נקודת מהגוף בזמן תנועה ("רגל ברווז"), הוא מקבל ציון של 2. אם העכבר מתקשה לנוע קדימה וגורר הבטן שלה על פני הקרקע, הוא מקבל ציון של 3.
- מניחים את העכבר חזרה לכלוב שלה שיא הניקוד ההליכה שלה.
עקום השדרה לאחור
קיפוזיס היא עקמומיות הגב מאפיין של עמוד השדרה, כי היא ביטוי שכיח של מחלות ניווניות בעכברי מודל [2]. הוא נגרם על ידי אובדן של טונוס שרירים של שרירי עמוד השדרה משני ניוון מוחיים.
- הסר את העכבר מהכלוב והנח אותו על משטח שטוח.
- שים את זה כמו שזה הולך. אם העכבר הוא מסוגל בקלות ליישר את עמוד השדרה שלה כפי שהיא הולכת, ואין קיפוזיס מתמיד, הוא מקבל ציון של 0. אם העכבר המוצגים קיפוזיס קלה אך הוא מסוגל ליישר את עמוד השדרה שלו, הוא מקבל ציון של 1. אם הוא אינו מסוגל ליישר את עמוד השדרה שלה לחלוטין ושומר קיפוזיס קלה אך מתמשכת, הוא מקבל ציון של 2. אם העכבר שומרת קיפוזיס מבוטא כפי שהוא הולך, או בזמן שהוא יושב, הוא מקבל ציון של 3.
- מניחים את העכבר חזרה לכלוב שלה שיא הניקוד קיפוזיס שלה.
נציג תוצאות
עם מספר מספיק של בעלי חיים, הליך זה הוא מסוגל לאתר הבדלים בין זני פנוטיפ ותוך מאמץ זהה לאורך זמן. לצורך ניתוח הנתונים, לחשב את הציון עבור כל מדד על ידי נטילתממוצע של שלוש מדידות של כל אדם. אמצעים ניתן לנתח בנפרד או לשלב ציון פנוטיפ מרוכבים עבור כל אדם.
טבלת הנתונים וליישם את שיטות סטטיסטיות מתאימות כדי לקבוע משמעות. איור 1 מציג תוצאות הערכה פנוטיפ שילוב של מודל Murine SCA7 מהונדס. במודל floxed-SCA7-92Q זה מהונדס, הגן האנושי ataxin-7 עם 92 חזרות החטיבה מוקף אתרים loxP והביע מתוך כרומוזום בקטריאלי מלאכותי. הציון המשולב כולל את הפנוטיפ וספקה, הליכה אדן, הילוך והערכות קיפוזיס עבור ציון מירבי של 12. פנוטיפ פרוגרסיבי SCA7 ב-floxed SCA7-92Q העכברים הטרנסגניים מודגם על ידי הגדלת ציון פנוטיפ מורכב, אשר עולה בקנה אחד עם האופי הפרוגרסיבי של המחלה האנושית.
. איור 1 Floxed-SCA7-92Q עכברים התערוכה פנוטיפ פרוגרסיבי SCA7 כי הוא שונה באופן משמעותי Non-טראנסגנטי להמלטה החל בשעה 20 שבועות (2-way ANOVA: Bonferroni פוסט הוק; *** p <0.001). העכברים הוערכו על סולם 0-3 עבור כל מבחן אדן, לופתת, הליכה, ו קיפוזיס. הציון המשולב הממוצע עבור כל גנוטיפ בגיל זה היה מחושב. ברים מייצגים SEM.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
פרוטוקול זה נועד להיות הערכה רגיש ביצע בקלות של חומרת המחלה בעכברי מודל אטקסיה cerebellar. רכיבים בודדים של מערכת הניקוד יהיה פחות או יותר יעיל מודלים העכבר שונים של ניוון מוחיים.
אלמנטים של מערכת זו מניה שימשו ביעילות להעריך מגוון של מודלים העכבר של מחלות ניווניות אנושיות, כולל המוח הקטן ataxias, מחלת הנטינגטון של ניוון שרירים spinobulbar [1-3]. השילוב האידיאלי של בדיקות יהיה תלוי ההפרעה הנדון. פרוטוקול זה תוכנן במקור על ידי המחברים להעריך מודלים עכבר מהונדס מסוג אטקסיה spinocerebellar 7 (SCA7).
במודל של SAC7 מועסק כדי ליצור את הנתונים שהוצגו כאן, בעלי חיים הוקרבו בגיל 40-43 שבועות או במוקדם אם הפרעות התנהגותיות התקדמה לשלב זה חיה כבר לא מספיק נייד כדי לשמור על תזונה באופן עצמאי או לחות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
מחקרים אלה אושרו על ידי האוניברסיטה של טיפול בבעלי חיים וושינגטון מוסדיים ועדת שימוש.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה על ידי NIH מענקים NS052535 ל GAG ו EY014061 & EY014997 כדי ARL, כמו גם פרס UL1DE019583-02 הקונסורציום.
References
- Chou, A. H. Polyglutamine-expanded ataxin-3 causes cerebellar dysfunction of SCA3 transgenic mice by inducing transcriptional dysregulation. Neurobiol Dis. 31 (1), 89-101 (2008).
- Thomas, P. S. Jr Loss of endogenous androgen receptor protein accelerates motor neuron degeneration and accentuates androgen insensitivity in a mouse model of X-linked spinal and bulbar muscular atrophy. Hum Mol Genet. 15 (14), 2225-2238 (2006).
- Ditzler, S., Stoeck, J., LeBlanc, M., Kooperberg, C., Hansen, S., Coppin, L., Olson, J. M. A Rapid Neurobehavioral Assessment Reveals that FK506 Delays Symptom Onset in R6/2 Huntington's Disease Mice. Preclinica Research Articles. 1 (3), 115-126 (2003).
