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Medicine

Misurare la forza della Mice

doi: 10.3791/2610 Published: June 2, 2013

Summary

I deficit di forza muscolare si verificano in molte condizioni cliniche, come la malattia del motoneurone. La schermata invertita e prove di sollevamento pesi qui descritti forza provvedimento nei topi quasi esclusivamente, con minima influenza di fattori quali il coordinamento.

Abstract

Kondziela 7 ideato il provino invertito e lo pubblicò nel 1964. Si tratta di una prova di forza muscolare utilizzando tutti e quattro gli arti. Topi più normale facilmente punteggio massimo in questo compito, è una schermata lordo veloce ma insensibile, e la prova di pesi descritto in questo articolo fornisce una misura più fine della forza muscolare.

Ci sono anche diversi pezzi indicatore a base di deformazione di apparecchi disponibili in commercio in grado di fornire dati più graduali rispetto al provino rovesciata, ma il loro costo può metterli fuori dalla portata di molti laboratori che non si specializzano in prove di resistenza. Quindi nel 2000 un apparato economico e semplice è stato ideato dall'autore. Si compone di una serie di maglie della catena di lunghezza crescente, allegata ad un "collettore pelliccia" una palla di finissima rete metallica venduto per prevenire la formazione di calcare in zone con acqua dura. Un'osservazione casuale ha rivelato che i topi potevano afferrare questi molto stretto, in modo che si è rivelato ideale come poin presat per un apparecchio di sollevamento pesi. Un errore comune con metri forza commerciale è che il bar o altro grip non è abbastanza sottile per i topi di esercitare un grip massimo. Come regola generale, più sottile è il filo o barra, meglio un mouse può afferrare con i suoi piccoli artigli.

Questa è una prova di forza pura, anche se come per qualsiasi prova fattori motivazionali potrebbero svolgere un ruolo. L'uso di collettori di scala, tuttavia, sembra per minimizzare i problemi motivazionali come la motivazione sembra essere molto elevato per la maggior parte giovani topi adulti normali.

Introduction

Per un laico, l'idea di misurare la forza nei topi potrebbe apparire assurdo, anche qualcosa di un ossimoro. Tuttavia, non è senza ragione che casa / laboratorio topi sono chiamati Mus musculus. In realtà hanno un elevato rapporto robustezza / peso, maggiore di quella dei ratti. Per esempio, topi adulti possono facilmente sostenere il proprio peso corporeo, anche utilizzando solo la prua o zampe posteriori; pochissimi topi da laboratorio per adulti possono fare questo.

I topi stanno giocando un ruolo sempre più importante nella ricerca biomedica. Essi possono essere utilizzati per modellare molti disturbi motori, sia somatiche umane e del sistema nervoso centrale in origine. I primi includono i più di trenta forme di distrofia muscolare ereditaria 1 e miastenia gravis, mentre esempi di quest'ultimo caso sono sclerosi multipla, atrofia muscolare spinale, morbo di Parkinson, morbo di Huntington e la sclerosi laterale amiotrofica. Per tutti questi modelli, una valutazione completa dei loro deficit motori deve includere test specificidi forza.

Protocol

1. Apparato

Provino rovesciata di 1,1 Kondziela

La schermata invertita è un quadrato di rete metallica composta da 12 millimetri quadrati da 1 mm filo diametro (Figura 1) 43 cm. E 'circondata da una profondità di cm 4 perline di legno (che impedisce il mouse occasionale che cerca di di salire sul l'altro lato) (Figura 2).

1.2 Test Weights

Sette pesi costituiscono l'apparato. Ogni alloggio è composto di una palla di filo aggrovigliato multa calibro acciaio inossidabile, un "collettore di scala", come utilizzato per prevenire la formazione di calcare scala in bollitori domestici. Il peso di questa è piccola (7 g), ma ogni collettore scala è attaccato ad una serie di collegamenti di catena, ciascuno del peso di circa 13 g. Il numero di collegamenti varia da uno a sette. I loro pesi sono quindi: 20, 33, 46, 59, 72, 85 e 98 g (Figure 3 e 4).

2. Proprocedura

Per tutti i test, portare i topi alla sala sperimentale 5-20 minuti prima del test per garantire che siano correttamente sveglio. Come regola generale, per consentire il recupero della forza muscolare e di un ritorno ai normali livelli di eccitazione, riposare i topi da un ritorno alla gabbia a casa dopo ogni prova del motore.

  1. Provino rovesciata di Kondziela
  2. Procedimento: Posizionare il mouse al centro della schermata di maglia del filo, avviare un cronometro, ruotare lo schermo in una posizione invertita oltre 2 secondi, con la testa del topo in declino prima. Tenere lo schermo costantemente 40-50 cm al di sopra di una superficie imbottita. Nota del tempo quando il mouse cade, o rimuoverla quando viene raggiunto il criterio di tempo di 60 sec. Volte criterio più lunghi possono essere utili per alcuni esperimenti.
  3. Segnando la schermata invertita:

Caduta tra 1-10 sec = 1
Caduta tra 11-25 sec = 2
Caduta tra 26-60 sec = 3
Caduta dopo 60 sec = 4

Oppure, ad esempio per 2 min:
Caduta tra 1-10 sec = 1
Caduta tra 11-25 sec = 2
Caduta tra 26-60 sec = 3
Caduta tra 61-90 sec = 4
Cade dopo 90 secondi = 5

3. Pesi di prova

Tenere un mouse dalla base centrale / della coda e abbassarla per permettergli di cogliere il primo peso (20 g), che è disteso sul banco di laboratorio. Come si coglie il collezionista scala fili con le zampe anteriori, avviare un orologio di arresto e sollevare il mouse fino a quando il collegamento è chiaro della panchina. Una sospensione di tre secondi è il criterio. Se il mouse diminuisce il peso in meno di 3 sec, prendere nota del tempo che tiene il peso. Appoggiare il mouse per circa 10 secondi e provarlo sul peso, ancora una volta. Se fallisce tre volte, che termina il processo, e il mouse viene assegnato il tempo / peso massimo raggiunto. Se si tiene per 3 sec poi provare sul prossimo peso più pesante. Se si solleva questo per 3 sec, testarlo sul prossimo più pesante, dopo avertestato tutti i suoi cagemates sul primo peso. Anche in questo caso, si è dato tre possibilità di tenere il peso per 3 sec. Un punteggio totale finale è calcolato come il prodotto del numero di anelli della catena pesante tenuto per l'intero 3 sec, moltiplicata per il tempo (sec) è posseduta. Se il peso più pesante è caduto prima di 3 secondi viene calcolato un valore intermedio appropriato. Così un mouse in possesso di un peso di 5-link per 3 secondi, ma in grado di sollevare un peso di 6-link, viene assegnato un punteggio di (5 x 3) = 15. Se si tiene il peso 6-link per 1 secondo, i punteggi (5 x 3) + (1) = 16.

Talvolta topi non possono essere adeguatamente motivati ​​per afferrare l'apparato. Questo si verifica in genere negli animali più vecchi. Questo problema può essere minimizzato tenendo i topi dalla coda per un tempo più lungo prima di portare all'interno della distanza di presa della palla filo.

Representative Results

Risultati attesi

Contet et al. 2 dimostrarono che 129S2/sv topi prestazioni simili al test pesi di C57BL / 6 topi. Femmina C57BL / 6 topi ha segnato circa 15, 129 topi 17, il che significa che potrebbero sollevare circa 5 maglie della catena, circa 70 g. Si tratta di un valore elevato; normalmente 2-3 maglie della catena (punteggio di 6-9, 33-46 g) sono sollevati da topi C57BL / 6 5. Queste differenze sono probabilmente legati a fattori quali la quantità di maneggiare i topi hanno ricevuto ed i dettagli della tecnica dello sperimentatore.

Lesioni dell'ippocampo non ha influenzato la forza misurata mediante il test di pesi o il 4 schermata invertita. Prioni (scrapie) topi malati hanno perso di valore sullo schermo invertita da 18 settimane dopo l'infezione 6. Anche se in qualche modo compromessa sulla barra orizzontale e rotarod relativo C57BL / 6 topi, C57BL/10 topi non hanno perso di valore sul sollevamento pesi 5. Topi knockout per tegli KATP canale subunità Kir6.2 non hanno perso di valore sullo schermo invertita o prove di sollevamento pesi, anche se le femmine ottenuto un punteggio superiore rispetto ai maschi in questi ultimi 3. Questo era insolito; normalmente i maschi più pesanti mostrano una maggiore resistenza delle femmine.

Figura 1
Figura 1. La schermata invertita.

Figura 2
Figura 2. Chiudere la visualizzazione di un mouse sullo schermo invertita.

Figura 3
Figura 3. Pesi, che vanno da 20 ga 98 g.

Figura 4

Discussion

Modelli murini delle molte malattie che colpiscono i sistemi motori umani sono in costante sviluppo, quindi buoni saggi di resistenza nei topi sono essenziali. Alcuni esempi sono le molte forme di distrofia muscolare, morbo di Parkinson e la corea di Huntington. Saggi di Forza inoltre trovare impiego in modelli di rigenerazione dei nervi dopo danno del nervo spinale o periferico. Industriale e incidenti automobilistici continuano a causare notevoli disabilità per gli esseri umani, ma molto lavoro preclinico è attualmente indagando le possibili vie di trattamento basate su fattori di crescita nervosi.

I muscoli non lavorano individualmente. Essi vengono attivati ​​dal cervello, locale o superiori riflessi spinali, attraverso le giunzioni neuromuscolari e di lavoro all'interno dei vincoli di altri muscoli e del sistema scheletrico. Pertanto, la complessità del sistema significa Prove in vivo di forza muscolare nel animale sveglio sono essenziali nella valutazione della sua condizione attuale e la effects di eventuali trattamenti putativi. I topi istintivamente aggrapparsi a materiali con una presa forte, così Mus musculus è un animale modello ideale per valutare disturbi della forza muscolare e possibili trattamenti.

Disclosures

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Acknowledgments

Il Wellcome Trust per il finanziamento Open Access all'Università di Oxford. Robert Deacon è un membro del gruppo OXION Oxford, finanziato dal Wellcome Trust concessione 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).
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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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