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Medicine

Messung der Stärke von Mäusen

doi: 10.3791/2610 Published: June 2, 2013

Summary

Defizite in der Muskelkraft kommen in vielen klinischen Bedingungen wie Motoneuronerkrankung. Das invertierte Bildschirm und Gewichtheben hier beschriebenen Tests messen Stärke in Mäusen fast ausschließlich mit minimalem Einfluss von Faktoren wie Koordination.

Abstract

Kondziela 7 entwickelt das invertierte Probeaufnahmen und veröffentlichte es im Jahr 1964. Es ist ein Test der Muskelkraft mit allen vier Gliedmaßen. Die meisten normalen Mäusen leicht punkten maximal auf diese Aufgabe, es ist eine schnelle, aber unempfindlich Brutto-Bildschirm, und die Gewichte Test in diesem Artikel beschrieben wird ein feineres Maß an Muskelkraft zu stellen.

Es gibt auch mehrere DMS-basierte Stücke von Geräten im Handel erhältlich, die mehr Daten als die abgestufte invertierten Probeaufnahmen zur Verfügung stellt, aber ihre Kosten können sie außerhalb der Reichweite von vielen Labors, die nicht in Kraft setzen Tests spezialisiert sind. Daher im Jahr 2000 eine günstige und einfache Vorrichtung wurde vom Verfasser entwickelt. Es besteht aus einer Reihe von Kettengliedern mit zunehmender Länge, die an einem "Pelz collector" eine Kugel aus einem feinmaschigen zur Verhinderung von Kalkablagerungen in Gebieten mit hartem Wasser verkauft. Eine zufällige Beobachtung ergab, dass Mäuse, könnte diese sehr fest zu greifen, so dass sie sich ideal als Griff point für ein Gewicht-Hebevorrichtung. Ein häufiger Fehler mit kommerziellen Stärke Meter ist, dass die Bar oder anderen Griff Feature nicht dünn genug ist für Mäuse einen maximalen Grip auszuüben. Als allgemeine Regel gilt, je dünner der Draht oder die Bar, desto besser kann eine Maus mit ihren kleinen Krallen greifen.

Dies ist eine reine Test der Stärke, obwohl wie bei jedem Test Motivationsfaktoren möglicherweise eine Rolle spielen könnten. Die Nutzung von Größenvorteilen Sammler, scheint jedoch motivierend Probleme zu minimieren, wie die Motivation scheint sehr hoch zu sein für die meisten normalen jungen erwachsenen Mäusen.

Introduction

Um einem Laien, könnte die Idee der Messung Stärke in Mäusen absurd erscheinen, auch so etwas wie ein Oxymoron. Allerdings ist es nicht ohne Grund, dass Haus / Labormäusen benannt sind Mus musculus. Sie tatsächlich eine sehr hohe Festigkeit / Gewicht-Verhältnis größer als der Ratten. Zum Beispiel kann erwachsenen Mäusen leicht unterstützen ihre eigenen Körpergewicht, auch nur mit dem vorderen oder hinteren Pfoten; sehr wenige erwachsene Laborratten dies tun können.

Mäuse spielen eine immer größere Rolle in der biomedizinischen Forschung. Sie können verwendet werden, um viele menschliche motorische Störungen, sowohl somatische und des zentralen Nervensystems in Herkunft zu modellieren. Zu den ersteren gehören die mehr als dreißig Formen von Muskeldystrophie geerbt 1 und Myasthenia gravis, während Beispiele der letzteren Multiple Sklerose, spinale Muskelatrophie, Parkinson-Krankheit, Huntington-Krankheit und amyotropher Lateralsklerose sind. Aus all diesen Modellen muss eine vollständige Bewertung ihrer motorischen Defiziten gehören spezifische Testsder Stärke.

Protocol

1. Vorrichtung

1.1 Kondziela die invertierte Probeaufnahmen

Das invertierte Bildschirm ist ein 43 cm im Quadrat aus Drahtgitter, bestehend aus 12 mm Quadrate von 1 mm Durchmesser Draht (Abbildung 1). Es wird von einem 4 cm tief Holz Sicke (verhindert das gelegentliche Maus, die versucht zu klettern auf der anderen Seite) (Abbildung 2) umgeben ist.

1.2 Gewichte Test

Sieben Gewichte bilden die Vorrichtung. Jedes besteht aus einem Ball der verworrenen Feinstrick Edelstahl-Draht, ein "scale collector" als Maßstab verwendet, um Kalkstein Formation in inländischen Kessel zu verhindern. Das Gewicht von diesem klein (7 g), aber jeder Skala Kollektor ist mit einer Reihe von Stahl Kettenglieder, die jeweils mit einem Gewicht von etwa 13 g befestigt. Die Anzahl der Verbindungen im Bereich von eins bis sieben. Ihre Gewichte sind daher: 20, 33, 46, 59, 72, 85 und 98 g (3 und 4).

2. ProProzedur

Bei allen Tests bringen die Mäuse zu den experimentellen Raum 5-20 min vor der Prüfung, um sicherzustellen, sie sind richtig wach. Als allgemeine Regel gilt, zur Erholung der Muskelkraft und eine Rückkehr auf ein normales Niveau der Erregung zu ermöglichen, ruhen die Mäuse durch eine Rückkehr zu den eigenen Käfig nach jedem Motor Test.

  1. Kondziela die invertierte Probeaufnahmen
  2. Vorgehensweise: Legen Sie die Maus in der Mitte des Drahtgitter, starten Sie eine Stoppuhr, drehen Sie den Bildschirm mit einem invertierten Position über 2 sec, mit der Maus den Kopf rückläufigen ersten. Halten Sie den Bildschirm ständig 40-50 cm über eine gepolsterte Oberfläche. Notieren Sie sich die Zeit, wenn die Maus abfällt, oder entfernen Sie sie, wenn das Kriterium von 60 sec erreicht wird. Längere Zeiten Kriterium kann sinnvoll sein, für einige Experimente.
  3. Scoring das invertierte Bildschirm:

Fallen zwischen 1-10 sec = 1
Fallen zwischen 11-25 sec = 2
Fallen zwischen 26-60 sec = 3
Fallen nach 60 sec = 4

Oder, zB für 2 min:
Fallen zwischen 1-10 sec = 1
Fallen zwischen 11-25 sec = 2
Fallen zwischen 26-60 sec = 3
Fallen zwischen 61-90 sec = 4
Fallen nach 90 sec = 5

3. Gewichte-Test

Halten Sie eine Maus von der Mitte / Basis des Schwanzes und senken Sie es, damit es das erste Gewicht (20 g), die auf dem Labortisch liegen, zu ergreifen. Als es den Draht Kalkabscheider greift mit seinen Vorderpfoten, starten Sie eine Stoppuhr und heben Sie die Maus, bis der Link ist klar von der Bank. Ein Halt von 3 Sekunden ist das Kriterium. Wenn die Maus fällt das Gewicht in weniger als 3 Sekunden, beachten Sie die Zeit, die das Gewicht gehalten. Seien Sie die Maus für etwa 10 sec und versuchen Sie es auf das Gewicht wieder. Wenn es dreimal fehl, dass der Prozess beendet, und die Maus ist die maximale Zeit / Gewicht erreicht zugeordnet. Wenn es gilt, für 3 sec dann probieren Sie es auf der nächsten schwerste Gewicht. Wenn es diese hebt für 3 sec, testen Sie es auf der nächsten schwereres, nachdem Siegetestet allen Käfiggefährten auf der ersten Gewichtsklasse. Wieder wird es drei Chancen, um das Gewicht für 3 Sekunden halten gegeben. Eine endgültige Gesamtpunktzahl ist als das Produkt aus der Anzahl der Verbindungen in dem schwersten Kette für die volle 3 Sekunden gehalten, um die Zeit (sec) ist gehalten multipliziert. Wenn die schwersten Gewicht vor 3 sec fallengelassen wird eine entsprechende Zwischenwert berechnet. So eine Maus, die eine 5-link Gewicht für 3 Sekunden, aber nicht in der Lage, um einen 6-link Gewicht zu heben, ist eine Punktzahl von (5 x 3) = 15 zugeordnet. Wenn es die 6-link Gewicht für 1 Sekunde hält, zählt sie (5 x 3) + (1) = 16.

Manchmal Mäuse können nicht ausreichend motiviert sein, um das Gerät zu greifen. Dies tritt in der Regel bei älteren Tieren. Dieses Problem kann durch Halten der Mäuse beim Schwanz für eine längere Zeit vor dem Import in Griffweite des Drahtkugel minimiert werden.

Representative Results

Erwartete Ergebnisse

Contet et al. 2 gezeigt, dass 129S2/sv Mäusen ähnlich durchgeführt auf der Gewichte Test C57BL / 6 Mäusen. Weibliche C57BL / 6 Mäusen erzielt etwa 15, 129 Mäuse 17, was bedeutet, sie könnten etwa 5 Kettenglieder heben, etwa 70 g. Dies ist ein hoher Wert, in der Regel 2-3 Kettenglieder (Punkte 6-9, 33-46 g) werden von C57BL / 6 Mäusen 5 angehoben. Diese Unterschiede sind vermutlich auf Faktoren wie, wie viel Umgang mit den Mäusen erhalten haben, und die Details der Experimentator die Technik zusammen.

Hippocampal Läsionen hatte keinen Einfluss auf Stärke als entweder durch die Gewichte Test bzw. invertierten Bildschirm 4 gemessen. Prion (Scrapie) erkrankten Mäuse wurden auf dem umgekehrten Bildschirm um 18 Wochen nach der Infektion 6 beeinträchtigt. Obwohl etwas am Reck beeinträchtigt und Rotarod relativ zu C57BL / 6 Mäusen wurden C57BL/10 Mäusen nicht auf Gewichtheben 5 beeinträchtigt. Knockout-Mäuse für ter KATP-Kanal-Untereinheit Kir6.2 wurden nicht auf dem Bildschirm invertiert oder Gewichtheben Tests beeinträchtigt, obwohl die Weibchen höher bewertet als die Männchen auf den letzteren 3. Das war ungewöhnlich, normalerweise die schwereren Männchen zeigen eine höhere Festigkeit als die Weibchen.

Abbildung 1
Abbildung 1. Das invertierte Bildschirm.

Abbildung 2
Abbildung 2. Schließen Sie eine Maus auf dem Bildschirm invertiert.

Abbildung 3
Abbildung 3. Gewichte, im Bereich von 20 g bis 98 g.

Fig. 4

Discussion

Mausmodelle der vielen Krankheiten, die die menschliche Motorik beeinflussen Systeme werden kontinuierlich weiterentwickelt, daher gute Tests der Stärke in Mäusen sind unerlässlich. Beispiele hierfür sind die vielen Formen von Muskeldystrophie, Parkinson-Krankheit und Chorea Huntington. Stärke Assays finden auch Verwendung in den Modellen der Nervenregeneration nach spinaler oder peripherer Nervenschäden. Industrie-und Autounfälle weiterhin erhebliche Behinderung für den Menschen verursachen, aber viel präklinische Arbeit untersucht derzeit mögliche Wege der Behandlung auf nerve growth Faktoren.

Muskeln nie einzeln arbeiten. Sie werden durch das Gehirn, lokale oder höher spinale Reflexe aktiviert, über die neuromuskulären Endplatten und Arbeit innerhalb der Grenzen der anderen Muskeln und des Skelettsystems. Daher ist die Komplexität des Systems in vivo Assays der Muskelkraft in den wachen Tier sind wichtig bei der Beurteilung von ihrem gegenwärtigen Zustand und dem effects in irgendeinem vermeintlichen Behandlungen. Mäuse instinktiv halten an Materialien mit einem starken Griff, ist somit ein idealer Mus musculus Tiermodell, in dem Störungen der Muskelkraft und mögliche Behandlungen zu beurteilen.

Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

Der Wellcome Trust für die Bereitstellung von Open-Access-Finanzierung der Universität Oxford. Robert Deacon ist ein Mitglied der Oxford OXION Gruppe, die von Wellcome Trust Zuschuss WT084655MA finanziert.

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).
Messung der Stärke von Mäusen
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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).

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