Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Milk Collection Metoder for Mus og Reeves 'muntjak Deer

Published: July 19, 2014 doi: 10.3791/51007

Introduction

Dyremodeller gi innsikt i sykdoms patologi som ikke kan oppnås ved in vitro-analyse. For å gi den mest effektive resultater, er det viktig å bruke en dyremodell som er nært knyttet til sykdommen og arter av interesse. For eksempel, den Reeves 'muntjac (Muntiacus reevesi), en liten asiatisk hjort 1,2, og transgene mus som uttrykker cervid prion protein (CerTgPrP) 3 er nyttige dyremodeller for cervid arter. Begge artene er polyestrous, slik året rundt avl, og derfor en konsekvent kilde for svangerskapsrelaterte vev og væske for å studere spesifikke mekanismer i cervid biologi. Studier av melk har et stort utvalg av programmer som er enklere (og billig) oppnådd i dyremodeller enn hos mennesker. Forskere kan undersøke melk og råmelk som en potensiell kilde til en) overføring av smittsomme sykdommer, 2) immunglobuliner overføres fra mor til avkom i utvikledepment av passiv immunitet 4 og 3) laktoferrin, et protein som finnes i morsmelk involvert i passiv immunitet at forskere er for tiden forsøker å kommersielt produsere fem.

Samle en vesentlig mengde av melk fra små dyr kan vise seg å være en vanskelig oppgave. Rogers foreslått en metode for å samle melk fra rotter 6, som deretter ble benyttet i mus. DePeters og Hovey foreslått to fremgangsmåter for melk samling, en ved hjelp av en manuelt generert vakuum produsert av en gummi pipette lyskilde er festet til en Pasteur pipette, og en andre som krever bygging av en melkeenhet, som så blir festet til en vakuumkilde (f.eks som en kran) for å høste mus melk 7. Her foreslår vi en enkel, rimelig metode for å samle melk fra både mus og Reeves 'muntjac hjort, noe som krever kun lett tilgjengelig laboratorieutstyr og grunnleggende tekniske ferdigheter. Vår metode gir tilstrekkelige volumer av melk for ulikeapplikasjoner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Mouse Melking Protocol

Metodene som beskrives i denne protokollen ble godkjent av IACUC.

En. Separering av Dam fra Avkom

  1. Velg demningen for å bli melket. Velg en demning med et kull på 4 eller flere valper som er 8-12 dager etter fødsel for å gi maksimal melk samling-selv om samlingen er mulig til enhver tid punkt innlegget fødsel opp til 21 dager.
  2. Separer demningen fra hennes kull minst to timer før melking.
    Merk: Dersom en ønsker å melke mer enn en dam i en gitt tidsperiode, er det akseptabelt å huse de adskilte dammer i samme bur med tilstrekkelig mat-og vanntilførsel.

2. Administrasjon av Oxytocin, Anestesi og Eye Glidemiddel

  1. Administrer 2 IE / kg av oxytocin intraperitonealt (IP). Oxytocin er et hormon som virker på melkekjertlene av ammende kvinner å stimulere utgivelsen av melk. Oxytocin kan bli kjøpt opp frOM en veterinær.
  2. Administrer en bedøvelse blanding inneholdende 80 til 100 mg / kg ketamin i kombinasjon med 5-10 mg / kg xylazin IP. For eksempel kan en 10 ml stock bedøvelse blandingen fremstilles på forhånd for mus som veide omtrent 30 g, og vil omfatte 0,1 ml xylazin, 8,9 ml H2O og 1,0 ml ketamin. 0,25 ml total bedøvelse vil bedøve en mus av denne størrelse i omtrent 20-30 minutter, noe som bør gi tilstrekkelig tid for melk samling.
    Merknader: For å fastslå at dyret har blitt bedøvet, forsiktig plassere henne på magen på en fast overflate; hun bør ikke være å flytte føttene eller forsøker å stige til hennes føtter hvis hun er fullt bedøvet. I tilfelle av en mus ikke blir fullt bedøvet med den opprinnelige dosering, kan forskeren administrere en annen grader eller? Av den opprinnelige dose av det anestetiske blandingen, avhengig av størrelsen på mus og / eller graden av sedasjon at musen allerede har nådd . Men kunne dette jegncrease sjansen for en negativ reaksjon på anestesi, og kan også resultere i mus blir mer dypt bedøvet, og / eller bedøves i en lengre tidsperiode.
    Merk: Ved melking mer enn ett dam, er det nødvendig å vakle oxytocin-og anestesi injeksjoner på grunn av den korte halveringstiden av oxytocin og sedasjon tider for ketamin og xylazin.
  3. Påfør en liten mengde øye smøremiddel til hjørnet av hvert øye og spre å hindre musens øynene tørker ut mens under anestesi.

Tre. Milk Collection

Melken samlingen er lettest utføres med to forskere: En forsker å holde bedøvet musen mens manuelt uttrykker melken (referert til som R1), og man forsker for å hente melk (R2). Denne fremgangsmåten kan også utføres med en person hvis musen er festet på en flat overflate for å unngå skade.

  1. R2 skal være utstyrt med sterile alkohol prep pads, en P-200 pipEtman, en ren pipettespissen for hver mus, og en beholder for å holde melken, slik som et 1,5 ml Eppendorf-rør, eller en 1,2 ml cryovial (se tabell of Materials).
  2. Som oxytocin begynner å tre i kraft, vil melka bli synlig i musens brystområdet (se figur 1A). R1: Pakk en steril alkohol prep pad og tørk forsiktig melkeområdet på musen for å rense området før melking. Manuelt uttrykke melk fra spenene til ved hjelp av tommelen og pekefingeren å massere og klem melke vev i en oppadgående bevegelse inntil en synlig perle av melken begynner å danne i bunnen av spenen.
  3. Trykk på P-200 Pipetman stempelet til sitt første stopp for å slippe luften ut av pipettespissen og forberede for melk samling.
  4. Plasser pipettespissen på toppen av dråpe melk, og dra forsiktig i melken i pipettespissen ved sakte slippe trykket på stempelet. Pass på å ikke sette for nær smokken eller huden spissen (seFig. 1B). Det er ikke nødvendig å fullstendig frigjøre stempelet, da dette vil trekke melk hele veien til toppen av pipettespissen, og vil gjøre det vanskelig å drive ut ofte viskøse melken i holdebeholderen.
  5. Utvise melken inn i beholderen ved hjelp av tommelen for å trykke stemplet forbi det første stopp (se figur 1C). For å lette utstøting av små volum, trykk pipettespissen mot siden av røret, slik at ikke noe væske går tapt.
  6. Fortsett å manuelt uttrykke melk fra hver spene, beveger seg i enten en eller mot klokken retning for ikke å hoppe over noen spenene. Det er både akseptabel og nyttig for å komme tilbake til og kontinuerlig uttrykke melk fra samme spene bør det produserer mer melk enn en annen.

4. Bedøvelse Tilbakeføring i Dam

  1. I de fleste tilfeller er det vanlig for demningen for å begynne å begynne å våkne opp i løpet av melkingen. Hvis dette ikke er tilfelle, plasserer demningen i et CAGe indirekte under en varmekilde, for eksempel en oppvarmet sirkulerende teppe, før hun begynner å våkne opp.
    Merk: Som demningen begynner å våkne opp, holde tett observasjon av hennes aktivitet før hun er i stand til å gå om henne buret på egen hånd.
  2. Når demningen er i bevegelse om buret uten kamp, ​​plasserer henne tilbake til hennes opprinnelige bur med hennes kull. Ingen negative effekter har blitt registrert med hensyn til valpene evne til å mate etter melk samling.

2. Muntjak Melking Protocol

Metodene som beskrives i denne protokollen ble godkjent av IACUC.

En. Separering av Doe fra Avkom

  1. Velg doe å bli melket. Reeves 'muntjac hjort generelt føder en fawn to. Melke doe dagen etter fødselen slik at fawn mulighet til å få tilgang til essensielle næringsstoffer i råmelk åtte.
    Merk: fawn skjuler vanligvis og ikke dukke opp igjen i løpet av procedure; separering av mor-avkom paret er ikke nødvendig.

2. Administrasjon av Oxytocin, Anestesi og Eye Glidemiddel

  1. Administrer 10 IE / kg av Oxytocin intramuskulært (IM). Oxytocin er et hormon som virker på melkekjertlene av ammende kvinner å stimulere de la ned av melk. Oxytocin kan være kjøpt fra en veterinær.
  2. Administrere BAM bedøvelse IM 11 inneholder butorphanol 0,45 mg / kg, azaperone 0,25 mg / kg, medetomadine 0,07 mg / kg. En dose av det BAM anestesiblanding vil bedøve en muntjac i omtrent 20-30 minutter, noe som gir rikelig tid for fullstendig melkesamling. Et annet alternativ for bedøvelse er midazolam på 1-2 mg / kg, noe som vil sedate en muntjac for ca 10-15 min. Selv om dette gir tilstrekkelig tid for melk innsamling, blir denne bedøvelse metaboliseres hurtigere enn BAM og dyret kan forsøke å unnslippe ved enden av den korteste tidsperioden.
    Merk: Minimal respons på smerte, Mindre reflekser ved berøring av ørene, etterfulgt av evnen til R1 for å holde MJ uten kamp viser at dyret har blitt bedøvet.
    Merk: I tilfelle av en muntjac ikke blir fullstendig bedøvet med den opprinnelige dosering, kan forskeren administrere en annen grader eller? Av den opprinnelige dose av det anestetiske blandingen, avhengig av størrelsen av dyret og / eller graden av sedasjon som allerede har vært oppnådd. Dette kan imidlertid øke sjansen for en negativ reaksjon på anestesi, og kan også resultere i at muntjac blir dypere bedøves og / eller bedøves i en lengre tidsperiode.
  3. Påfør en liten mengde smøremiddel til hjørnet av hvert øye og spredning for å hindre at muntjac øyne tørker ut mens under anestesi.

Tre. Milk Collection

Melken samlingen er lettest utføres med to forskere; en forsker å holde bedøvet muntjac ifanget mens du manuelt uttrykker melken (referert til som R1), og en annen forsker å holde muntjac hode i en komfortabel og sikker posisjon og for å hente melk (R2).

  1. Avhengig av bedøvelse brukes, bør melking utføres enten 1) i sine penner for å gi et trygt sted for dem bør de våkner opp under prosedyren (midazolam-indusert) eller 2) i et sengetøy fritt forværelse for å opprettholde renslighet (BAM- indusert).
  2. R1 og R2 bør være utstyrt med etanol-fuktet gas og flere 15 ml koniske polypropylenrør til å holde melken.
  3. Som oxytocin begynner å tre i kraft, vil melka bli synlig i muntjac sin melkeområdet. R1: Rensemiddel behanskede hender og fingre, så vel som hele jur og spener hver enkelt av dyret med etanol-fuktet gas. R2: Hold muntjac hode på en trygg og behagelig posisjon å tillate enkel pust og bidra til å forhindre vomma oppstøt. Hold samling tube cl ose til smokken blir melket uten å berøre den for å forhindre potensiell forurensning.
  4. Uttrykk melk fra en spene ved hjelp av tommelen og pekefingeren til forsiktig å presse brystvevet i en oppadgående bevegelse inntil spenen blir engorged med melk, og forsiktig rulle melken ut av spenen, og i røret som R2 holder (se Figur 2 ).
  5. Merk: Melken kommer ut i en strøm, slik at det er viktig for R2 til å ha oppsamlingsrøret plassert slik at liten eller ingen melk vil være bortkastet.
  6. Den muntjac jur er delt i kvadranter. R1: Fortsett å uttrykke melk fra hver kvadrant til melken ikke lenger flyter lett. Hvis melk ikke kan uttrykkes fra en spene, uttrykke fra alle andre spenene før retur til den første. Det er både akseptabel og nyttig for å komme tilbake til og kontinuerlig uttrykke melk fra samme spene bør det produserer mer melk enn en annen.

4. Bedøvelse Tilbakeføring i Doe

t "> er det vanlig for midazolam-indusert doe å begynne å våkne opp i løpet av melkingen. I de fleste tilfeller vil doe forsøke å flykte før all melken har blitt uttrykt. er Minor tilbakeholdenhet som brukes i et forsøk på å øke melke avkastning, men den sikkerhet og komfort for både forskere og doe er like viktige.

  1. Administrere atipamezol på 2,5 mg / mg medetomadine subkutant for rask reversering av BAM bedøvet doe.
    Merk: Med begge typer bedøvelse, er det nødvendig å opprettholde nær observasjon av doe før hun er i stand til å gå på hennes egen uten å snuble eller falle, og er i stand til å spise og drikke uten frykt for aspirasjon eller kveles. Ingen negative effekter har blitt registrert med hensyn til fawn evne til sykepleier etter melk samling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Mus

Fra våre forsøk har vi fastslått at det er mulig å samle omtrent 100-400 pl av melk fra en laboratoriemus, avhengig av flere variable. Disse variablene inkluderer 1) hvor mye tid avsatt til samling, 2) dosen av oxytocin administreres, 3) hvor mange valper demningen er for tiden sykepleie og 4) hvor lenge innlegget fødsel. Våre undersøkelser har vist at den høyeste utbytte oppnås når dammene er skilt fra deres avkom i minst 2 timer, og i minst 45 minutter til en time er avsatt per mus for melking. Maksimale melkevolum ble høstet 8-12 dager etter fødsel ved hjelp av to IE / kg av oxytocin. Resultatene er stort sett i overensstemmelse med andre studier hvor kullstørrelse var positivt korrelert med melkemengden 9 (se figur 3).

Muntjac

Selv om mengden av melk harmonopptjent fra muntjac var variabel fra dag til dag, var vi i stand til å samle inn 5 til 30 ml melk / dam / sesjon, avhengig av anestesi brukt og / eller deltidsstilling fødsel. Muntjac hjort er polyestrous; melk kan hentes på ulike tidspunkter i løpet av året 2 (se tabell 1). Midazolam-indusert doe forble under narkose for så lite som 10 minutter, noe som åpner for mindre volum samlinger (vanligvis 5-30 ml), mens BAM-indusert doe fått en lengre periode med bedøvelse effekt (20-30 min), slik at komplett melk uttrykk (15-130 ml). Melk samlingene ble avviklet når melken ble ikke lenger blir produsert i tilstrekkelige mengder av doe, og den tilsvarende fawn ble næret på en diett av hovedsakelig høyet grovfôr.

Figur 1
Figur 1. (A) Demningen217, s spenene bli forspist på melk ved oxytocin injeksjon (B) Innsamling av melk fra en bedøvet dam ved hjelp av en P-200 Pipetman (C) Utkastelse av melk i en 1,2 ml cryovial...

Fig. 2
Figur 2. Muntjac melk samles inn i en 15 ml konisk rør.

Figur 3
Figur 3. Tilnærmet melkemengde samlet fra mus basert på kullstørrelse, og alder på valpene.

Tabell 1
Tabell 1. Milk collEL start-og sluttdatoer for ammende Reeves 'muntjac demninger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Mus

Det er flere faktorer å ta hensyn til når du samler inn melk fra en mus, inkludert en) hvor mye tid avsatt til samling, 2) dosen av oxytocin administreres, 3) hvor mange valper demningen er for tiden sykepleie og 4) beløpet av tiden som har gått siden fødsel på tidspunktet for samlingen. Ved hjelp av tidligere studier som retningslinjer, setter vi ut for å optimalisere forholdene for melkemengde.

Tidligere forskning har direkte korrelert melkemengde med kullstørrelse 8. Dessverre er kullstørrelse en variabel som ikke kan kontrolleres. Men, kan tidspunktet for melking post fødsel bli kontrollert. Ifølge The Laboratory Mouse maksimal melk sekresjon er på 8-10 dager etter fødsel ni. Vår erfaring er i kongruens med denne uttalelsen.

Det har blitt vist at oksytocin spiller en uerstattelig rolle i melkeproduksjon innleggfødsel 10. Oxytocin doser fra 0,1 IE / kg 9-4 IE / kg 6 har blitt rapportert for samling av melk fra gnagere 6,7,9. Vi begynte vår studie ved å administrere den laveste dosen foreslått, 0,1 IE / kg 9. Ved hjelp av denne dosen, mengden av melk som produseres av mus var for liten til å måle eller samle. Ved å øke oxytocin dose til 2 IU / kg 6,7, melkeproduksjonen var betydelig høyere på ca 120 mL. Fordi vi ønsket å bruke den laveste dosen av oxytocin for å oppnå optimal melk samling, fikk vi ikke administrere doser høyere enn 2 IE / kg.

Melkeutbyttet er også avhengig av hvor lang tid avsatt for samlingen. Vi har fastslått at et minimum på tre timer er nødvendig for optimal samling-2 hr for pups å separeres fra dam-og 1 time for materialblandingen og samling. Samle melken fra flere dammer i en sesjon vil redusere den totale tid som er nødvendig for åslakte et bestemt volum av melk, dvs. 2 hr å skille valpene, 30 min til oppsettsmaterialet og 20-30 min å samle melk fra hver dam. Hver dam må overvåkes til de er våkne før det blir satt tilbake med sine unger. Vi har merket at jo mer tid avsatt til melking fører til høyere melkeytelse, fordi mus kan bli melket til hun kommer til bevissthet.

Forekomster oppstår med dyremodeller som vil påvirke melkeproduksjonen. Et vanlig problem er tilstedeværelsen av blod eller sårvæske i melk hos eldre demninger som har blitt avlet flere ganger og har store kull, eller i dammer som ammer sitt første kull. Skulle dette skje, foreslår vi avvikling melk samling fra det aktuelle spene. Det anbefales å bytte pipettespisser på denne tiden, og forkaste ethvert sårvæske eller blod.

Forskere utførelse av denne fremgangsmåte bør også være oppmerksom på at, som ofte er tilfelle ved bruk av dyremodeller, resultatene varierer (fig.3). Hvis en mindre enn optimal mengde melk samles opp i en sesjon, er det å foretrekke å gjenta fremgangsmåten ved et senere tidspunkt (for eksempel 24 til 48 t) i stedet for å endre de eksperimentelle betingelser for å tvinge melk frigjøring.

Muntjac

Volumet av melk samlet fra Reeves 'Muntjac demninger var avhengig av den bedøvende anvendes. Vår første bedøvelse av valget var midazolam. Midazolam gitt tilstrekkelig sedasjon å tillate tilbakeholdenhet for korte perioder av gangen-ie, hvis R1 hadde en rolig gemytt og kunne holde muntjac rolig, kunne R2 overta melking å øke utbyttet før muntjac ville vekke-sikkerhet og komfort for både dyr og handler var av største viktighet og vi forlatt melke krefter hvis vi følte enten ble kompromittert. Vi oppdaget at muntjac doe fort bli tolerant for midazolam og at høyere doser ville være nødvendig etter gjentatt eksponering, gjør melk samling to ganger ukentlig stadig vanskeligere.

Mangelen av midazolam, kombinert med en bygning toleranse, førte oss til å forske en alternativ bedøvelse. En blanding av Butorphanol, Azaperone og Medetomadine (BAM) er effektivt brukt for immobilisering av hvit hale hjort 11. I våre hender, BAM cocktail gitt tilstrekkelig anestesi å tillate innsamling av akseptable mengder melk på en sikker måte, med mindre narkotika toleranse etter gjentatt bruk, og med bedre kontroll i å reversere effektene av narkosen.

Noen muntjac demninger led av sensitive jur og / eller var førstegangsfødende. Disse muntjac utviklet blåmerker på spenene under melkingen, og melkestrømmen bremset eller stoppet helt, spørre oss om å avbryte den pågående sesjonen. Skulle dette skje, bør man bruke en mer skånsom melking teknikk i et forsøk på å forhindre ubehag eller blåmerker på spenene.

e_content "> Melkeproduksjon syntes å voks og avta ved flere anledninger. Lave melke avlinger kan være forårsaket av en) de rådyrkalver har ammet like før samlinger eller 2) en nedgang i melkeproduksjonen på grunn av den naturlige prosessen med fawn avvenning.

Selv om det kan være en prøve prosess for å oppnå en betydelig volum av melk fra små dyremodeller, illustrerer arbeidet at det virkelig er en mulighet for både mus og Muntjac modeller; verken krever omfattende ferdigheter eller dype lommer, bare utholdenhet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Materials—Mouse
Ketamine (KetaVed 100 mg/ml) (dose: 80-100 mg/kg) MWI/Vedco 011075
Xylazine (TranquiVed 100 mg/ml) (dose: 5-10 mg/kg) MWI/Vedco NADA 139236
Eye lubricant MWI/Apexa 701013
Oxytocin (2 IU/kg) Vet One 501013
Materials—Muntjac
Midazolam (1-2 mg/kg) Amerisource Bergen Drug Corp 924326 Optional: researcher can either use Midazolam on its own or BAM combination as an anesthetic
Butorphanol tartrate (Torbugesic) (0.45 mg/kg) Fort Dodge Animal Health NADA 135-780
Azaperone tartrate (0.25 mg/kg) ZooPharm
Medetomadine HCl (0.07 mg/kg) ZooPharm
Antipamezol hydrochloride (Antisedan) (dose: 0.25 mg/kg) Orion Corporation NADA 141-033
Oxytocin (10 IU/kg) Vet One 501013
Equipment—Mouse
P-200 Pipetman Gilson F123601
200 μl pipette tips Light Labs B-2004-SH
1 ml syringes MWI 005427
27 G needles MWI 002031
Equipment—Muntjac
15 ml conical tubes VWR 21008-918
22 G needles MWI 873
3 ml luer lock syringes MWI 001377

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dueling, S. Muntiacus reevesi. Animal Diversity Web. , Available from: http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Muntiacus_reevesi (2004).
  2. Pei, K., Taber, R., O'Gara, B., Wang, Y. Breeding cycle of the Formosan Reeves muntjac (Muntiacus reevesi micrurus) in northern Taiwan, Republic of China. Mammalia. 59 (2), 223-228 (1995).
  3. Browning, S. R. Transmission of prions from mule deer and elk with chronic wasting disease to transgenic mice expressing cervid PrP. J. Virol. 78 (23), 13345-13350 (2004).
  4. Van de perre, P. Transfer of antibody via mother's milk. Vaccine. 21 (24), 3374-3376 (2003).
  5. Maden, C. Genetically modified mice produce human milk protein. BioNews. , (2009).
  6. Rodgers, C. T. Practical aspects of milk collection in the rat. Lab. Anim. 29 (4), 450-455 (1995).
  7. Depeters, E. J., Hovey, R. C. Methods for collecting milk from mice. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 14 (4), 397-400 (2009).
  8. Knight, C. H., Maltz, E., Docherty, A. H. Milk yield and composition in mice: effects of litter size and lactation. 84 (1), 127-133 (1986).
  9. Hedrich, H. J., Bullock, G. R. The laboratory mouse. , 735-736 (2004).
  10. Nishimori, K., Young, L. J., Guo, Q., Wang, Z., Insel, T. R., Matzuk, M. M. Oxytocin is required for nursing but is not essential for parturition or reproductive behavior. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93 (21), 11699-11704 (1996).
  11. Miller, B. F., Osborn, D. A., Lance, W. R., Howze, M. M., Warren, R. J., Miller, K. V. Butorphanol-azaperone-medetomidine for immobilization of captive white-tailed deer. 45 (2), 457-467 (2009).

Tags

Grunnleggende Protocol mus melk murine muntjac doe
Milk Collection Metoder for Mus og Reeves 'muntjak Deer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Willingham, K., McNulty, E.,More

Willingham, K., McNulty, E., Anderson, K., Hayes-Klug, J., Nalls, A., Mathiason, C. Milk Collection Methods for Mice and Reeves' Muntjac Deer. J. Vis. Exp. (89), e51007, doi:10.3791/51007 (2014).

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