Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

Måle styrken af ​​mus

doi: 10.3791/2610 Published: June 2, 2013

Summary

Underskud i muskelstyrke forekommer i mange kliniske tilstande såsom motor neuron sygdom. Den omvendte skærm og vægtløftning tests beskrevet her foranstaltning styrke i mus næsten udelukkende med minimal påvirkning af faktorer såsom koordination.

Abstract

Kondziela 7 udtænkt det omvendte skærmen test og udgav den i 1964. Det er en test af muskelstyrke med alle fire lemmer. De fleste normale mus let score maksimum på denne opgave, det er en hurtig, men ufølsomme brutto skærmen, og den vægte testen beskrevet i denne artikel vil give en finere måling af muskelstyrke.

Der er også flere strain gauge-baserede stykker af apparater er kommercielt tilgængelige, der vil give mere graduerede data end den omvendte skærm test, men deres omkostninger kan sætte dem uden for rækkevidde af mange laboratorier, der ikke er specialiserede i styrke test. Derfor i 2000 et billigt og simpelt apparat blev udtænkt af forfatteren. Den består af en serie af kædeled med stigende længde, der er knyttet til et "skind samler" en kugle af fine trådnet solgt til forhindre kalkaflejringer i områder med hårdt vand. En utilsigtet observation viste, at mus kan gribe disse meget stramt, så de viste ideel som et greb point for en vægtløftning apparat. En fælles fejl med kommercielle styrke målere er, at linjen eller andre greb funktion ikke er tynd nok for mus til at udøve en maksimalt greb. Som en generel regel, jo tyndere wire eller bar kan bedre en mus gribe med sine små kløer.

Dette er en ren test af styrke, selv som for enhver test motivationsfaktorer potentielt kunne spille en rolle. Brugen af ​​skala samlere, synes dog at minimere motiverende problemer som motivation synes at være meget høj for de fleste normale unge voksne mus.

Introduction

Til en lægmand, kan tanken om at måle styrken i mus synes absurd, selv noget af et oxymoron. Men det er ikke uden grund, at huset / lab mus er opkaldt Mus musculus. De har faktisk en meget høj styrke / vægtforhold, større end rotter. For eksempel kan voksne mus nemt understøtte deres egen kropsvægt, selv kun ved hjælp af forgrunden eller bagpoter, meget få voksne laboratorierotter kan gøre dette.

Mus spiller en stadig større rolle i biomedicinsk forskning. De kan bruges til at modellere mange menneskelige motoriske forstyrrelser, både somatiske og det centrale nervesystem i oprindelse. Førstnævnte omfatter mere end tredive former for arvelig muskelsvind 1 og myasthenia gravis, mens eksempler på sidstnævnte er multipel sclerose, spinal muskulær atrofi, Parkinsons sygdom, Huntingtons sygdom og amyotrofisk lateral sklerose. For alle disse modeller, skal en fuldstændig vurdering af deres motoriske underskud omfatte specifikke testsstyrke.

Protocol

1.. Apparatur

1.1 Kondziela s omvendt skærmen test

Den omvendte skærm er en 43 cm kvadrat af trådnet bestående af 12 mm kvadrater på 1 mm diameter tråd (figur 1). Det er omgivet af en 4 cm dyb træ beading (som forhindrer lejlighedsvis mus, der forsøger at fra klatring på den anden side) (figur 2).

1.2 Vægte test

Syv vægte udgør apparatet. Hver består af en kugle af sammenfiltrede fine gauge rustfrit stål, en "skala opkøber", som bruges til at forhindre kalksten skala dannelse i indenlandske kedler. Vægten af ​​denne er lille (7 g), men hver kalkopsamler er fastgjort til en række af stål kædeled, der hver vejer cirka 13 gram. Antallet af links varierer mellem et og syv. Deres vægt er derfor: 20, 33, 46, 59, 72, 85 og 98 g (figur 3 og 4).

2.. Produre

For alle afprøvninger bringe mus til den eksperimenterende rum 5-20 min før test for at sikre, at de er ordentligt vågen. Som en generel regel, for at tillade genvinding af muskelstyrke og en tilbagevenden til normale niveauer af ophidselse, hvile mus ved en tilbagevenden til hjemmet bur efter hver motor test.

  1. Kondziela s omvendt skærmen test
  2. Fremgangsmåde: Placer musen i midten af ​​trådnet, starte en stopclock, rotere skærmen til en omvendt stilling over 2 sek, med musen hoved faldende først. Hold skærmen støt 40-50 cm over en polstret overflade. Bemærk det tidspunkt, hvor musen falder af, eller fjerne den, når kriteriet cirka 60 sekunder er nået. Længere kriterium tider kan være nyttige for nogle eksperimenter.
  3. Scoring den omvendte skærm:

Falling mellem 1-10 sek = 1
Falling mellem 11-25 sek = 2
Falling mellem 26-60 sek = 3
Falling efter 60 sek = 4

Eller, fx til 2 min:
Falling mellem 1-10 sek = 1
Falling mellem 11-25 sek = 2
Falling mellem 26-60 sek = 3
Falling mellem 61-90 sek = 4
Falling efter 90 sek = 5

3.. Vægte Test

Hold en mus i midten / haleroden og sænke det at gøre det muligt at forstå den første vægt (20 g), som ligger på laboratoriebænken. Da det griber wiren kalkopsamler med sine forpoter, starte en stop-ur og hæve musen, indtil forbindelsen er fri af bænken. Et hold på tre sekunder er kriterium. Hvis musen falder vægten på mindre end 3 sekunder, bemærk den tid, det holdt vægten. Hvile musen for omkring 10 sek og prøv det på vægten igen. Hvis det mislykkes tre gange, der afslutter forsøget, og musen er tildelt den maksimale tid / opnåede vægt. Hvis det holder det i 3 sek og derefter prøve det på den næste tungeste vægt. Hvis den løfter det i 3 sek, teste det på den næste tungere vægt, efter at du harafprøvet alle sine cagemates på den første vægt. Igen, er det givet tre chancer for at holde vægten for 3 sek. En endelig samlede score er beregnet som produktet af antallet af links i den tungeste kæden afholdt for hele 3 sek, ganget med den tid (sek) er blevet afholdt. Hvis den tungeste vægt tabes før 3 sek en passende mellemliggende værdi beregnes. Således vil en mus holder en 5-link vægt i 3 sekunder, men ude af stand til at løfte en 6-link vægt, tildeles en score på (5 x 3) = 15. Hvis det besidder den 6-link vægt i 1 sekund, det scorer (5 x 3) + (1) = 16.

Sommetider mus, kan ikke være tilstrækkeligt motiveret til at gribe fat i apparatet. Det sker generelt i ældre dyr. Dette problem kan minimeres ved at holde musene ved halen i længere tid før at bringe det inden gribende afstand af wiren bolden.

Representative Results

Forventede resultater

Contet et al. 2 viste, at 129S2/sv mus udføres på samme måde på vægte test C57BL / 6 mus. Kvindelige C57BL / 6 mus scorede omkring 15, 129 mus 17, som betyder, at de kunne løfte cirka 5 kædeled, omkring 70 g. Dette er en høj værdi, normalt 2-3 kædeled (score 6-9, 33-46 g) løftes af C57BL / 6 mus 5. Disse forskelle formentlig relateret til faktorer som hvor meget håndtering af mus har modtaget, og de oplysninger om det eksperimentatorens teknik.

Hippocampus læsioner påvirkede ikke styrken målt enten af vægte testen eller den omvendte skærm 4.. Prion (scrapie) syge mus blev forringet på den omvendte skærm med 18 uger efter smitte 6.. Selvom noget forringet på den vandrette bar og roterende stav i forhold til C57BL / 6 mus blev C57BL/10 mus ikke værdiforringede på vægtløftning 5.. Knockout-mus til tHan KATP kanal subunit Kir6.2 ikke blev forringet på den omvendte skærmen eller vægtløftning tests, selv hunnerne scorede højere end mænd på sidstnævnte 3.. Det var usædvanligt, normalt de tungere hannerne vise større styrke end hunnerne.

Figur 1
Fig. 1. Den omvendte skærm.

Figur 2
Figur 2.. Luk visning af en mus på den omvendte skærm.

Figur 3
Figur 3.. Lodder, der spænder fra 20 g til 98 g.

Figur 4

Discussion

Musemodeller for de mange sygdomme, der påvirker de menneskelige motorsystemer er under stadig udvikling, derfor gode analyser af styrken i mus er afgørende. Eksempler indbefatter de mange former for muskeldystrofi, Parkinsons sygdom og Huntingtons chorea. Styrke assays også finde anvendelse i modeller af nerve regenerering efter spinal eller perifere nerveskader. Industri-og bil ulykker fortsætte med at forårsage betydelige handicap for mennesker, men meget præklinisk arbejde er i øjeblikket undersøger mulige veje behandling på grund af nerve vækstfaktorer.

Muskler aldrig arbejde individuelt. De aktiveres af hjernen, lokale eller højere spinal reflekser, via neuromuskulære kryds og arbejde inden for de begrænsninger af andre muskler og skelet. Derfor kompleksitet system betyder in vivo-analyser af muskelkraft i vågen dyr er afgørende for vurderingen af dens nuværende tilstand og effects af eventuelle formodede behandlinger. Mus instinktivt holde på materialer med et stærkt greb, og dermed Mus musculus er en ideel model dyr i at vurdere sygdomme i muskelstyrke og mulige behandlinger.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

Acknowledgments

Wellcome Trust for at give Open Access midler til Oxford University. Robert Deacon er medlem af Oxford OXION gruppe, finansieret af Wellcome Trust tilskud WT084655MA.

References

  1. Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K.J.X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).
  2. Contet, C., Rawlins, J. N. P., Deacon, R. M. J. A comparison of 129S2/SvHsd and C57BL/6JOlaHsd mice on a test battery assessing sensorimotor, affective and cognitive behaviours: implications for the study of genetically modified mice. Behavioural Brain Research. 124, 33-46 (2001).
  3. Deacon, R. M. J., Brook, R. C., Meyer, D., Haeckel, O., Ashcroft, F. M., Miki, T., Seino, S., Liss, B. Behavioral phenotyping of mice lacking the KATP channel subunit Kir6.2. Physiol. Behav. 87, 723-733 (2006).
  4. Deacon, R. M. J., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviors in mice. Behav. Brain Res. 132, 203-213 (2002).
  5. Rawlins, J. N. P., Morley, B. J. A comparison of the behavior of C57BL/6 and C57BL/10 mice. Behav. Brain Res. 179, 239-247 (2007).
  6. Guenther, K., Deacon, R. M. J., Perry, V. H., Rawlins, J. N. P. Early behavioural changes in scrapie-affected mice and the influence of dapsone. Eur. J. Neurosci. 14, 401-409 (2001).
  7. Kondziela, W. Eine neue method zur messung der muskularen relaxation bei weissen mausen. Arch. Int. Pharmacodyn. 152, 277-284 (1964).
Måle styrken af ​​mus
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. J. Vis. Exp. (76), e2610, doi:10.3791/2610 (2013).More

Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. J. Vis. Exp. (76), e2610, doi:10.3791/2610 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter