Summary
私たちは、小脳性運動失調症のマウスモデルにおける疾患の重症度の迅速かつ高感度定量のためのプロトコルについて説明します。対策は、後肢抱茎の、レッジの試験、歩行や脊柱後などがあります。このプロトコルは、効果的に影響を受けたと非罹患個体を区別し、時間の経過に影響を受ける個人の進行を検出する。
Abstract
私たちは、小脳性運動失調症のマウスモデルにおける疾患の重症度の迅速かつ高感度定量のためのプロトコルについて説明します。それは脊髄小脳変性症、ハンチントン病と球脊髄性筋萎縮症を含むいくつかの疾患モデルで以前に発行された表現型の評価、から派生しています。対策は、後肢抱茎の、レッジの試験、歩行や脊柱後などがあります。各指標は、4つのすべての措置に対して0〜12の合計で、0〜3のスケールで記録されます。また、神経変性疾患の表現型の時間的進行を定量化しながら結果は事実上、影響を受けると非罹患個体との間で区別する。対策は、個々に分析さ以上の統計的検出力のための複合表現型のスコアに組み合わせることができる。 four説明した対策の理想的な組み合わせは、問題の疾患に依存します。我々は、脊髄小脳失調タイプ7（SCA7）のトランスジェニックマウスモデルでの疾患の重症度を評価するために使用されるプロトコルの例を示す。
アルバートR.ラスパーダとグウェンA.庭は均等にこの原稿に貢献した。
Protocol
バイアスを防ぐために、評価を行う実験者が動物の遺伝子型の知識を持つべきではありません。個々の対策が最も重篤な症状を表す、関連する表現型と3の非存在を表す0で、0〜3のスケールで採点されます。各テストは、スコアが再現可能であることを保証するために複数回実行されます。肥満は記述されているすべての措置の解釈が複雑になります。研究者は結果で肥満の役割の可能性を評価するための表現型のスコアリング後のマウスを比較検討することもできます。
レッジのテスト
レッジのテストでは、小脳性運動失調および他の多くの神経変性疾患で損なわれている調整の直接的な指標である。この措置は、小脳性運動失調の人間の兆候に最も直接的に比較です。
- ケージからマウスを持ち上げて、ケージの棚の上に置きます。マウスは、通常は棚に沿って歩くとケージに戻って下降しようとします。
- それはケージの棚に沿って歩くと、そのケージに自身を低下させるとして、マウスを観察。野生型マウスでは、その足を使って、通常はそのバランスを失うことなく、棚に沿って歩いていく、そして優雅にケージに自身を戻って低下します。これは、0のスコアが割り当てられます。マウスは棚に沿って歩いている間、その足場を失うが、それ以外は調整が表示された場合、それは1のスコアを受け取ります。ケージに下降したときに効果的に頭ではなく、その足で、その後ろ足、または土地を使用しない場合、それは2のスコアを受け取ります。それが棚から落ちた、またはそれに近い、徒歩またはそれ自体を下げるしようとしたとき、または揺れや励ましにもかかわらず、全く移動を拒否した場合、それは3のスコアを受け取ります。一部のマウスは、それらを棚に沿って歩いたり、ケージの中に下降することを奨励するために穏やかなナッジが必要になります。
- レッジのテストの得点を記録。
抱茎の後肢
抱茎の後肢は、特定の小脳性運動失調[1]を含む神経変性モデルマウス、数の疾患の進行のマーカーである。
- そのベースの近くに尾をつかんで、すべての周囲のオブジェクトの透明なマウスを持ち上げる。
- 10秒間後肢の位置を守ってください。後肢が一貫して腹部から離れて、外側にスプレイされている場合、それは0のスコアが割り当てられます。 one後肢が中断時間の50％以上を腹部に向かって後退している場合、それは1のスコアを受け取ります。両方の後肢の一部が一時停止時間の50％以上を腹部に向かって収納されている場合、それは2のスコアを受け取ります。その後肢は完全に撤回し、中断時間の50％以上を腹部に触れている場合、それは3のスコアを受け取ります。
- そのケージに戻すマウスを置き、その後肢抱茎のスコアを記録。
足取り
歩行は、調整と筋肉の機能の指標です。
- そのケージからマウスを削除し、その頭が離れて研究者から上向きにして平らな面に置きます。
- それは歩くと後ろからマウスを守ってください。マウスがその体重がその腹部が地面に触れていないと、すべての手足でサポートされている、と両方後肢が均等に参加して、正常に動くなら、それは0のスコアを受け取ります。それは振戦を示したり、歩きながら足を引きずるように見える場合、それは1のスコアを受け取ります。それが表示される場合は重度の振戦、重度の跛行は、骨盤を下げたり、足が移動（"鴨足"）の間に身体から離れて指し、それは2のスコアを受け取ります。マウスが困難前進があり、地面に沿って腹部をドラッグしたら、それは3のスコアを受け取ります。
- そのケージに戻すマウスを配置し、歩行のスコアを記録。
脊柱後弯症
脊柱後弯症は、マウスモデルの神経変性疾患の共通の症状[2]である背骨の特徴背曲です。それは、神経変性への二次的脊椎筋肉の筋緊張の消失によって引き起こされている。
- そのケージからマウスを取り外し、平らな面に置きます。
- それが歩くとき、それを守ってください。マウスはそれが歩くとき、簡単にその背骨をまっすぐにすることができる、そして永続的な脊柱後がない場合は、それは0のスコアを受け取ります。マウスは、軽度の脊柱後弯症を示すが、その背骨をまっすぐにすることができるなら、それは1のスコアを受け取ります。それは完全に背骨をまっすぐにすることができないと永続的なしかし、軽度の脊柱後弯症を保持している場合、それは2のスコアを受け取ります。それが歩くときや、それが座っている間、マウスは顕著な脊柱後弯症を維持する場合、それは3のスコアが割り当てられます。
- そのケージに戻すマウスを置き、その脊柱後のスコアを記録。
代表的な結果
動物の十分な数で、この手順では、系統間と時間をかけて同じ系統内で表現型の違いを検出することができる。データ分析のために、とることによって各数値データのスコアを計算する個々の三測定の平均値。措置は、別に分析したり、個々の複合表現型のスコアにまとめることができます。
データをグラフ化し、重要性を判断するために適切な統計的手法を適用する。図1は、マウスのトランスジェニックSCA7モデルの複合表現型の評価の結果を示しています。このfloxed - SCA7 - 92Qトランスジェニックモデルでは、92のCAGリピートを持つ人間ataxin - 7遺伝子は、つのloxP部位に隣接されており、細菌人工染色体から発現。複合表現型のスコアは12の可能な最高得点のための抱茎の、レッジの歩行、歩行や脊柱後の評価が含まれています。 floxed - SCA7 - 92QトランスジェニックマウスにおけるプログレッシブSCA7表現型はヒトの疾患の進行性の性質と一致しているの増加の複合表現型のスコアによって示されている。
図1 Floxed - SCA7 - 92Qマウスは20週（：; *** P <0.001ボンフェローニ事後 2ウェイANOVA）から始まる非トランスジェニック同腹子と著しく異なるプログレッシブSCA7表現型を示す。マウスは、歩行、および脊柱後を抱茎の、岩棚のテストのための0から3のスケールごとに評価した。各年齢における各遺伝子型の平均コンポジットスコアを算出した。バーはSEMを示す。
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Discussion
このプロトコルは、小脳性運動失調のマウスモデルにおける疾患の重症度の高感度かつ容易に行う評価できるように設計されています。スコアリングシステムの個々のコンポーネントは、神経変性の異なるマウスモデルで多かれ少なかれ効果的になります。
このスコアリングシステムの要素を効果的に小脳失調症、ハンチントン病と球脊髄性筋萎縮症[1-3]を含むヒトの神経変性疾患のマウスモデルの様々な、評価するために使用されている。テストの理想的な組み合わせは、問題の疾患に依存します。このプロトコルは、もともと脊髄小脳失調タイプ7（SCA7）のトランスジェニックマウスモデルを評価するために、著者によって設計されました。
ここに提示されたデータを生成するために採用SAC7のモデルでは、動物が行動異常は動物がもはや十分にモバイル独立栄養や水分補給を維持するためにないことを舞台に進行する場合40から43週齢で屠殺したり、より早くした。
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Disclosures
これらの研究は、ワシントン動物実験の大学および使用委員会によって承認された。
Acknowledgments
この作品は、GAGとEY014061＆EY014997 ARLへ、だけでなく、UL1DE019583 - 02コンソーシアム賞にNIHの助成金NS052535によってサポートされていました。
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).
