Waiting
Login processing...

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

Medicine

Een Quick Fenotypische Neurologische Scoring System voor het evalueren van ziekteprogressie bij de SOD1-G93A muismodel van ALS

Published: October 6, 2015 doi: 10.3791/53257

Introduction

Sinds de ontwikkeling in het midden 1990 van het SOD1 G93A-transgeen muismodel is de meest gebruikte diermodel van amyotrofe laterale sclerose (ALS) 1. Dit transgeen muismodel werd genetisch gemanipuleerd om een ​​gemuteerde vorm van de humane Cu / Zn superoxide dismutase 1 (SOD1) gen herbergt de ALS geassocieerde glycine alanine mutatie op aminozuur 93 (G93A) tot overexpressie. De G93A mutatie is één van vele mutaties in het SOD1 gen die samen samenstelling ongeveer 1 5 van familiale ALS gevallen 2.

De SOD1-G93A model is een werkpaard van ALS geneesmiddelontwikkeling onderzoek, omdat naast de duidelijke genetische link ALS het recapituleert vele pathologische kenmerken van ALS bij de mens als motor neuron verlies, progressieve spierzwakte en atrofie, met eventuele verlamming en dood 3. Hoewel, zoals vaak het geval is bij transgene diermodellen, is er een inherente biological variabiliteit geassocieerd met SOD1-G93A muizen. Scott et al. hebben vastgesteld dat cohorten van tenminste 24-nest aangepaste genderevenwichtige muizen nodig in drug efficacy studieontwerpen om het geluid gemaakt door de biologische variabiliteit 4 overwinnen. Het grote aantal benodigde dieren in deze studies in combinatie met agressieve progressie van de ziekte en de behoefte aan dagelijkse controle verbiedt het gebruik van ingewikkelde, tijdrovende en mogelijk belastend technieken voor het meten neuromusculaire sterkte en functie (bijvoorbeeld, elektromyografie grijpkracht, rotorod , etc.). In plaats daarvan wijst hij op de noodzaak van een in-vivo-screening tool die betrouwbaar beoordeelt de neuromusculaire functie van SOD1-G93A muizen op een snelle manier.

Bij ALS TDI werd een protocol ontwikkeld dat zorgt voor een betrouwbare beoordeling van de neuromusculaire functie van SOD1-G93A muizen in minder dan 30 seconden per muis op het gemiddelde. Dit protocol encompasses dagelijkse evaluatie van achterbeen functie met behulp van een eenvoudig neurologisch scoresysteem (NeuroScore), die wordt beschreven in dit rapport in de pers en in de video. NeuroScore is gericht op het achterbeen functie omdat achterbeen tekorten zijn de vroegste gerapporteerde neurologische tekenen van de ziekte in SOD1-G93A muizen 5,6. Verder, het protocol ontwikkeld door ALS TDI levert een onpartijdige beoordeling van de aanvang van de parese (lichte of gedeeltelijke verlamming), progressie en de ernst van de verlamming en het is gevoelig genoeg om drugs veroorzaakte veranderingen in de progressie van de ziekte te identificeren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle experimenten worden uitgevoerd in overeenstemming met de door de National Institutes of Health Guide voor de zorg en het gebruik van dieren protocollen en werden goedgekeurd door de ALS TDI's institutionele dierlijke zorg en gebruik Comite (IACUC).

1. Dieren, Huisvesting en Studieopzet

Opmerking: De SOD1-G93A muis kolonie werd afgeleid van de hoge kopie B6SJLTgN (SOD1G93A) 1Gur stam oorspronkelijk geproduceerd door Gurney et al. 7. De kolonie wordt momenteel onderhouden door het kruisen van transgene C57BL / 6-SJL mannen met wild-type C57BL / 6-SJL F1 vrouwtjes. De F1-dieren worden gegenereerd door het kruisen van SJL mannetjes met B6 vrouwtjes. Muizen worden verscheept naar ALS TDI wekelijks op 35-45 dagen oud.

  1. Laat muizen minstens een week acclimatiseren aan het dier faciliteit (12-uur licht / donker cyclus bij een temperatuur van 18-23 ° C en 40-60% vochtigheid) voordat het toewijzen van een onderzoek.
  2. Huis mannelijke SOD1-G93A mice één muis per kooi, omdat de groep gehuisvest mannetjes hebben de neiging om te vechten. Huis vrouwelijke SOD1-G93A muizen tot twee per kooi. Zorg voor het milieu verrijking, in de vorm van plastic hutten. Zorgen voor voedsel en water ad libitum, tenzij de muizen zijn onderdeel van een studie waarbij toediening van het geneesmiddel in het drinkwater / eten. In deze gevallen rantsoen en opnemen voedsel en water.
  3. Beginnen aan een drug-efficacy studie rond de leeftijd van dag 50 en onder 64-nest geëvenaard genderevenwichtige muizen (32 per cohort). Ten slotte zorgen dat de onderzoekers het uitvoeren van de studies zijn blind voor de experimentele omstandigheden.
    Opmerking: Het wordt aanbevolen dat een typische geneesmiddel-effectiviteit studie begint op de leeftijd van dag 50 echter op basis van de aard van de therapeutische interventie is het misschien beter om de studie eerder of later beginnen.
    Opmerking: Een studie met 32 ​​muizen per cohort wordt aangedreven genderspecifieke drug-effecten te detecteren. Als er geen seksespecifieke vergelijkingen nodig zijn, moet 24 muizen per cohort volstaan ​​om de totale drug-effecten te detecteren.

2. Lichaamsgewicht

  1. Neem lichaamsgewicht voor alle muizen in studies dagelijks met een nauwkeurigheid van 1 van 10 gram. Opmerking: Lichaamsgewicht is een gevoelige indicator van de progressie van de ziekte en van alle malaise die zou kunnen voortvloeien uit een chronische behandeling met geneesmiddelen.
  2. Muis lichaamsgewicht variëren aanzienlijk in de loop van de dag, hoger in de ochtend, dus nemen ze rond dezelfde tijd elke dag.

3. Neurologische Scoring System (NeuroScore)

  1. Evalueer neurologische score (NS) voor elke muis dagelijks door het observeren van de muis onder de volgende drie voorwaarden uitgevoerd achtereenvolgens: a) de muis wordt opgehangen bij zijn staart, b) de muis mag lopen en na het begin van parese c) het muis wordt op zijn kant.
    1. Voor de staart schorsing test, houdt u de muis ongeveer 1,5 "van de basis van de staart over de draad top van hun kooi voor 1-2 seconden, weg van het voedsel bekken, terwijl observing de achterpoten. Herhaal de schorsing testen 3 keer en noteer de meest consistente uitkomst.
    2. Voor de looptest, plaatst u de muis op een schoon oppervlak dat sommige tractie en een loopafstand van 25 cm biedt (bv., Een papieren handdoek vastgeplakt om uitglijden te voorkomen). Laat de muis om een ​​totaal van 75 cm (3x lengte van het papier handdoek) lopen met inachtneming van de gang.
    3. Voor de "oprichtende reflex" test, plaats de muis op de linker of rechter kant en met behulp van een stop-horloge meet de tijd die nodig is om zichzelf recht zonder hulp van beide kanten. Opmerking: Slechts één proef van deze test is vereist.
  2. Bepaal de NS van elke achterpoot (links of rechts) zelfstandig op een schaal van 0 tot 4. Opmerking: bijvoorbeeld een score van 0, 1 betekent dat het linker achterbeen NS 0, terwijl de rechter achterpoot NS 1.
  3. Toewijzen neurologische score (0-4), die overeenkomt met de volgende reeks van waarnemingen (samenvatting in tabel 1):
    1. Toewijzen NS 0 (Pre-symptomatische) indien het volgende opgemerkt: Wanneer de muis wordt geschorst door de staart, het achterbeen presenteert een normale splay wil zeggen, het is volledig uit de buurt van de laterale middellijn uitgebreid en blijft in deze positie gedurende 2 seconden of meer. Wanneer de muis is toegestaan ​​om te lopen, is de normale gang waargenomen.
    2. Toewijzen NS 1 (eerste symptomen) als het volgende opgemerkt: Wanneer de muis wordt geschorst door de staart, het achterbeen presenteert een abnormale verwijding, dat wil zeggen, het is ingestort of gedeeltelijk ingestort in de richting van de laterale middellijn Of het beeft tijdens staart schorsing of het wordt ingetrokken / geklemd. Wanneer de muis is toegestaan ​​om te lopen, is normaal of licht trage gang waargenomen.
    3. Toewijzen NS 2 (Onset van parese) indien het volgende opgemerkt: Wanneer de muis wordt geschorst door de staart, het achterbeen is gedeeltelijk of volledig ingestort, niet veel te breiden. (Er kunnen nog steeds gezamenlijke beweging). Wanneer de muis is toegestaan ​​om te lopen, wordt het achterbeen gebruikt voor forward motion maar de tenen krullen naar beneden ten minste twee keer tijdens een wandeling van 90 cm of een deel van de voet is te slepen langs de kooi onderaan / tafel. Wanneer de muis op de linker- en rechterzijde is geplaatst, is in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten.
    4. Toewijzen NS 3 (Verlamming) indien het volgende opgemerkt: Wanneer de muis wordt geschorst door de staart, is er stijf verlamming van de achterpoot of minimale gezamenlijke beweging. Wanneer de muis is toegestaan ​​om te lopen is er een voorwaartse beweging maar het achterbeen wordt niet gebruikt voor de voorwaartse beweging. Wanneer de muis op de linker- en rechterzijde is geplaatst, is in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten. Opmerking: In zeldzame gevallen na het begin van verlamming, kan urine vocht op de achterpoten. Onbehandeld urine vocht kunnen leiden tot urine "Burn" en huidletsels. Behandel urine vocht door het knippen van het haar van toepassing warm water zuigt om de urine te verwijderen, en voorzichtig dep droog. Als huidletsels aanwezig zijn van toepassing antibiotic zalf.
    5. Toewijzen NS 4 (Humane eindpunt) indien het volgende opgemerkt: Wanneer de muis wordt geschorst door de staart, is er stijf verlamming van de achterpoten. Wanneer de muis is toegestaan ​​om te lopen, is er geen voorwaartse beweging. Wanneer de muis op de linker- en rechterzijde wordt geplaatst is het niet in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten. Dwz afwezigheid van oprichtreflex.

4. Data Entry en Analyse

  1. Tijdens een geneesmiddel werkzaamheidsonderzoek, voert verzameld voor elke muis in een Laboratory Information Management System (LIMS) of in de handel verkrijgbare spreadsheet software.
    Opmerking: De ALS TDI ontwikkelde LIMS software is een centrale opslagplaats voor alle verzamelde gegevens van interne onderzoeken, waardoor deze gegevens gemakkelijk te bereiken over de tijd voor ALS TDI onderzoekers. LIMS tracks elke individuele muis, met zijn unieke ID, terug naar zijn afstamming, lichaamsgewicht of neurologische score op alle studiedagen,en omvat alle andere waarnemingen opgemerkt tijdens zijn levensduur. LIMS uiteindelijk genereert een spreadsheet die wordt gebruikt voor daaropvolgende analyse.
  2. Na de voltooiing van een geneesmiddel werkzaamheidsonderzoek, dwz wanneer alle muizen het humane eindpunt bereikt, gebruik spreadsheet software (zie tabel of Materials) aan de gecombineerde NS berekenen per muis per dag door het gemiddelde van de linker en rechter achterbeen NS . Vervolgens berekenen de gemiddelde leeftijd bij elke NS voor elke muis en het aantal dagen elke muis doorbrengt in een bepaalde NS.
  3. Analyseer algehele veranderingen in de NS na verloop van tijd door het importeren van de gegevens van de spreadsheet software om de statistische software (zie tabel van Materialen). Past deze gegevens met behulp van een model van ordinale logistische regressie die schat de verwachte NS, met een mediane leeftijd bij de NS en drugs-behandeling effecten in de regressie. Met behulp van de log-rank chi-kwadraat test schatten het effect kans op kans en te bepalen of de drug-behandeling effect op de NS progressie is statistischely significant (zie Aanvullende Code File voor stap-voor-stap instructies).
    Opmerking: Een p-waarde <0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.
    Opmerking: Deze methode van statistische analyse respecteert de ordinale aard van de NS gegevens en de variabele aard van de NS trajecten voor individuele muizen. Het verdient de voorkeur omdat individuele NS trajecten duidelijk verschillend resulteert NS-time verbonden groep gemiddelden die niet voldoende afspiegeling is van NS reacties in kan zijn. Daarnaast is in sommige gevallen NS kan fluctueren, vooral wanneer de nul-op-een range.
  4. Tot slot, gebruik grafische software (zie tabel van Materialen) voor het genereren van "Ordinal Verwachte NS vs mediane leeftijd bij NS" grafieken voor-geneesmiddel behandelde en controle dieren (figuur 2; zie Aanvullende Code File voor stap-voor-stap instructies). Met deze grafieken om gemakkelijk schatten verschuivingen tussen met geneesmiddel behandelde en controlegroepen door interpolatie van de y-as de gemiddelde leeftijd van begin van de ziekte (i.e., NS 2) op de x-as.
    Opmerking: Het verschil in mediane leeftijd tussen de twee groepen vertegenwoordigt een geneesmiddelgeïnduceerde shift en wordt beschouwd als een praktische maat voor de omvang van het effect.
    Opmerking: Rechtsom verschuivingen in de verwachte NS vs. mediane leeftijd curve duiden vertraagd symptomatische progressie van de ziekte. Omgekeerd, naar links verschuivingen in de verwachte NS vs. mediane leeftijd curve duiden versnelde symptomatische progressie van de ziekte.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De neurologische score gegevens voor de 90 mannelijke en 94 vrouwelijke niet-behandelde SOD1-G93A muizen studeerde aan ALS TDI in 2014 werden geëvalueerd. De resultaten tonen aan dat mannelijke muizen kenmerkend een agressievere ziekteprogressie dan vrouwelijke muizen, zoals blijkt uit een groter deel van hun levensduur NS 1 dan bij vrouwen. NS 2 en 3 NS optreden met vrijwel gelijke frequentie over geslachten. NS 0 werd uitgesloten van de analyse omdat het wordt beschouwd als een "normaal" fenotype. NS 4 werd uitgesloten omdat per definitie kan maar één keer voorkomen in een SOD1 G93A-muis levensduur (tabel 2 en figuur 1).

NS data wordt gepresenteerd vanuit een ALS ziekteprogressie werkzaamheid farmacologische studie van de testverbinding TDI173 in SOD1-G93A muizen (n = 16 per geslacht / behandeling; 64 in totaal muizen). In figuur 2 wordt de snelheid van neurologische progressie van ziekte vormde zoals vastgelegd door ordinale regressieanalyse van gegevens captured met behulp van de NeuroScore protocol hierin beschreven. TDI173-behandelde muizen werden vergeleken met vehikel behandelde controlegroep. Geen statistisch significante verschillen waargenomen wanneer geslachten apart werden geanalyseerd, maar statistische significantie werd bereikt toen geslachten werden samengevoegd. De Kaplan-Meier-analyse van de overleving, alhoewel met soortgelijke tendensen als ordinale logistische statistische analyse niet gevoelig genoeg om significante verschillen te tonen, zelfs wanneer geslachten werden samengevoegd (Figuur 3).

NS 1 Het achterbeen presenteert een abnormale verwijding, dat wil zeggen, het is ingestort of gedeeltelijk ingestort in de richting van de laterale middellijn Of het beeft tijdens staart schorsing of het is ingetrokken / gevouwen. Normaal of iets langzamer lopen. NA
NS 2 Het achterbeen wordt gedeeltelijk of volledig ingestort, niet veel te breiden. Er zou stgezamenlijke beweging ziek zijn. Het achterbeen wordt gebruikt voor voorwaartse beweging maar de tenen krullen naar beneden ten minste twee keer tijdens een 75 cm wandeling of een deel van de voet is te slepen langs de kooi onderaan / tafel. De muis is in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten.
NS 3 Stijve verlamming van de achterpoot of minimale gezamenlijke beweging. Voorwaartse beweging maar het achterbeen wordt niet gebruikt voor de voorwaartse beweging. De muis is in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten.
NS 4 Stijve verlamming van de achterpoten. Geen voorwaartse beweging. De muis is niet in staat om zichzelf recht in 10 sec van beide kanten.

Tabel 1: Samenvatting van de fenotypische waarnemingen gebruikt om neurologische scores toekennen.

Frequentie van NS1 Frequentie van NS2 Frequentie van NS3
Mannelijk Vrouwelijk Mannelijk Vrouwelijk Mannelijk Vrouwelijk
Aantal Muizen 90 94 90 94 90 94
Minimum 12 5 1 1 0 0
25% 29 16 4 4 0 0
Mediaan 37 27.5 5 5 1 1
75% 44 37.5 7.5 6.5 2.5 3
Maximaal 61 60 28 11 8 9

Tabel 2: Een frequentie-analyse van NS de gegevens van niet-behandelde SOD1-G93A muizen dagelijks scoorde vanaf de leeftijd van 50 dagen tot de dood. Distributies werden berekend voor NS 1, 2 en 3.

Figuur 1
Figuur 1. Grafische weergave van het aantal dagen doorgebracht op elke abnormale NeuroScore voor elke muis uit de populatie van onbehandelde SOD1-G93A muizen in onze kolonie in 2014 (mannelijke n = 90, vrouw n = 94). De score frequenties voor dezelfde muizen worden vertegenwoordigd voor elke mogelijke NS. NS 4 werd weggelaten omdat het evenement maar één keer kan voorkomen in elke muis het leven van per definitie. Klik hier om een grotere versio bekijken n van dit cijfer.

Figuur 1
Figuur 2 Een typisch ordinal logistieke statistische analyse grafiek waarin neurologische progressie van de ziekte van-TDI173 behandelde muizen (rode lijn) naar zwerfvuil geëvenaard voertuig behandelde controle muizen.. (Blauwe lijn; Gemeld p-waarden vertegenwoordigen log-rank chi-kwadraat test) Gelieve te klikken hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 1
. Figuur 3 Een typische Kaplan-Meier-analyse grafiek vergelijkt levensduur van-TDI173 behandelde muizen (rode lijn) naar zwerfvuil geëvenaard voertuig behandelde controle muizen (blauwe lijn; Gemeld p-waarden vertegenwoordigen log-rank test).jove.com/files/ftp_upload/53257/53257fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

In dit verslag beschrijven we een snelle en eenvoudige video protocol dat, indien juist toegepast, kan op betrouwbare beoordeling van de progressie van de ziekte in SOD1 G93A-muizen en identificeren drugs geïnduceerde veranderingen. Terwijl verschillende groepen fenotypische scoring systemen voor SOD1-G93A muizen 8-10 hebben ontwikkeld, ze vaak niet voldoende informatie over de procedure te bieden en zijn ontoereikend voor replicatie. Hierdoor worden scoresystemen zelden gebruikt buiten de specifieke groep die ze ontwikkelt. In dit rapport, de combinatie van een gedetailleerde manuscript met video minimaliseert scoren dubbelzinnigheden en inter-onderzoeker variabiliteit waardoor voor het protocol door de andere laboratoria worden vastgesteld en waardoor vergelijkingen tussen studies die plaatsvinden op verschillende instellingen.

Het neurologisch scoresysteem in dit rapport aangeduid als NeuroScore beschreven, ordinale gegevens waarbij de exacte numerieke waarden toe te schrijven aan de sets van tekens en sy genereertmptoms hebben geen betekenis buiten oprichting gerangschikt ernst van de ziekte. In dit geval, NS 0 is het minst ernstige ziektetoestand en betekent een muis met normale achterbeen functie tijdens NS 4 is de meest ernstige ziektetoestand bij muizen of benaderen morbiditeit secundair aan neuromusculaire ziekte. Hoewel het scoresysteem gebruik van symptomatische drempels maakt elke NS ordinale waarde omvat een breed spectrum van mogelijke klinische presentaties vele werden op video vastgelegd en in dit rapport.

NS 1 omvat het spectrum van vroege symptomen van de ziekte bij SOD1 G93A-muizen, die sterk kunnen variëren van muis tot muis. Sommige muizen vertonen een abnormale splay met de achterpoten instortende naar de middellijn, terwijl anderen te laten zien achterpoot tremoren en sommige zelfs tonen achterbeen terugtrekken of clasping. Bovendien, in de vroege stadia van de ziekte de NS van sommige muizen kan fluctueren meerdere dagen tussen NS 1 en 0. Onveranderlijk echter in SOD1 G93A-muizen frequentieNS 1 met de tijd toeneemt en bevat steeds meer van de verschillende fenotypes beschreven. Gemiddeld, mannelijke en vrouwelijke SOD1-G93A muizen besteden gemiddeld 37 en 28 dagen, respectievelijk in dit stadium.

NS 2 representeert het ontstaan ​​van parese (lichte of gedeeltelijke verlamming) en levert onmiskenbaar bewijs voor de aanwezigheid van de pathologie. Hoewel het niet ongewoon voor een wildtype muis soms aanwezig zoals NS 1, NS 2 komt alleen in SOD1 G93A-muizen. Evenals NS 1, NS 2 vangt een spectrum van symptomen. In een vroeg stadium presentatie van NS 2 de muis is ambulant en energiek. Een geavanceerdere voorstelling van NS 2 onthult een muis met een zeer beperkt vermogen om te bewegen. Advanced parese in de achterste ledematen mogelijk dat de muizen bereiken de voedsel en water aan de bovenkant van de kooi, zodat voedsel pellets worden geplaatst op de bodem van de kooi of gehydrateerde levensmiddel is vereist. Ook moet meer sipper buizen op flessen water geplaatst worden. SOD1-G93A muizen typically brachten 5 dagen in dit stadium.

NS 3 betekent volledige achterbeen verlamming, en door alle rekeningen is de makkelijkste fenotype te identificeren en score. De verlammingsverschijnselen omsloten door NS 3 kan ofwel slappe of spastisch, maar zijn meestal spastisch. Door dit punt, de muizen zijn erg ziek en moet regelmatig worden gecontroleerd. Gemiddeld SOD1-G93A muizen besteden 1 tot 2 dagen in dit stadium.

NS 4 geeft de afwezigheid van "richtingsreflex" die niet uitsluitend afhankelijk achterbeen functioneren als NS 0-3 maar weerspiegelt het geheel welzijn van de muis. Het vermogen van een muis om een ​​normale 'oprichtreflex "aantonen vereist motivatie, energie, maar ook de functie van meerdere spiergroepen zoals hindlimbs, voorpoten en buik. Het is belangrijk op te merken dat de progressie van de ziekte in deze muizen vaak niet symmetrisch en een muis die met succes te voltooien de oprichtreflex wanneer geplaatst aan een zijde may zijn niet in staat dit te doen wanneer geplaatst aan de andere kant. Het is daarom belangrijk voor de humane behandeling van dieren en voor de integriteit van het onderzoek, het testen uit te voeren aan beide zijden en euthanaseren de muis als het niet lukt om zich rechts aan beide zijden.

NS 4 bepaalt de datum van euthanasie en standaard direct uitgelijnd met de overleving van gegevens. De algehele progressie van de ziekte, zoals gedefinieerd door ordinale regressieanalyse van NS, mogelijk niet volledig overlappen met de Kaplan-Meier en het lichaamsgewicht data. Bepaalde therapeutische interventies kunnen begin van de ziekte of symptomen beïnvloeden, maar niet te beïnvloeden totale levensduur.

Hoewel niet uitvoerig besproken in dit rapport, kan lichaamsgewicht andere maatregel die kan worden gebruikt in combinatie met NS ziekte ontstaan ​​en de progressie in SOD1-G93A maar kan worden vertekend door verschillen in voeding inschatten en therapieën die oedeem of invloed veroorzaken vetstofwisseling 11,12.

13 manifesteren en motorische stoornissen, een fenotype dat niet wordt opgevangen door NeuroScore niet achterbeen. Een andere beperking van dit protocol is dat het is ontworpen voor en heeft alleen betrekking high copy SOD1 G93A-muizen. In onze ervaring, de klinische presentatie van de ziekte in andere muismodellen van ALS, zoals de low copy SOD1-G93A muis 14 of het TDP-43 muis 15,16, is anders dan in de hoog kopie SOD1-G93A muizen en dit NS-systeem misschien ongeschikt voor die modellen. Het is dus belangrijk om het transgen kopie aantal muizen voorafgaand bepalen toe te kennen aan studies en controleer of deze gelijk is aan die van high copy positieve controle muizen. Ondanks de voordelen van onsing dit neurologisch scoresysteem opwegen tegen de beperkingen en deze video protocol kan dienen als een uitstekende training tool voor ALS onderzoekers.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur strain The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME 002726 Strain of mice used in this study
Breeders Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA Colony maintainance
Scale Navigator OHAUS, Parsippany, NJ Model N14120 Used to weigh mice
Nutra-GelH Bio-Serv, Flemington, NJ #S4798 Wet food provided to sick mice
Irradiated Lab Animal Diet Harlan, Indianapolis, IN 2918-111914M Chow diet
Lab-grade Sani-chips Harlan Teklad, Indianapolis, IN 7090 Bedding
JMPH  SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC  v10.0.2 Statistical software
Microsoft Excel Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA Excel 2013 (v 15.0) Spreadsheet software
GraphPad Prism 5 GraphPad software Inc., La Jolla, CA v5.4 Graphing software
Mouse Huts Bio-Serv, Flemington, NJ K3272 For environmental enrichment

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gurney, M. E., et al. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).
  2. Rosen, D. R., et al. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature. 362 (6415), 59-62 (1993).
  3. Gurney, M. E. The use of transgenic mouse models of amyotrophic lateral sclerosis in preclinical drug studies. J Neurol Sci. 152, Suppl. 1 (6415), (1997).
  4. Scott, S., et al. Design, power, and interpretation of studies in the standard murine model of ALS. Amyotroph Lateral Scler. 9 (1), 4-15 (2008).
  5. Hegedus, J., Putman, C. T., Gordon, T. Time course of preferential motor unit loss in the SOD1 G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Neurobiol. Dis. 28 (2), 154-164 (2007).
  6. Gordon, T., Ly, V., Hegedus, J., Tyreman, N. Early detection of denervated muscle fibers in hindlimb muscles after sciatic nerve transection in wild type mice and in the G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Neurol. Res. 31 (1), 28-42 (2009).
  7. Gurney, M. E., et al. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).
  8. Kim, K., Moore, D. H., Makriyannis, A., Abood, M. E. AM1241, a cannabinoid CB2 receptor selective compound, delays disease progression in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Eur. J. Pharmacol. 542 (1-3), 1-3 (2006).
  9. Weydt, P., Hong, S. Y., Kliot, M., Moller, T. Assessing disease onset and progression in the SOD1 mouse model of ALS. Neuroreport. 14 (7), 1051-1054 (2003).
  10. Azari, M. F., et al. Behavioural and anatomical effects of systemically administered leukemia inhibitory factor in the SOD1(G93A G1H) mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis. Brain Res. 982 (1), 92-97 (2003).
  11. Guan, Y., et al. Thiazolidinediones expand body fluid volume through PPARgamma stimulation of ENaC-mediated renal salt absorption. Nat. Med. 11 (8), 861-866 (2005).
  12. Savcheniuk, O. A., et al. The effect of probiotic therapy on development of experimental obesity in rats caused by monosodium glutamate. Fiziol. Zh. 60 (2), 63-69 (2014).
  13. Smittkamp, S. E., Brown, J. W., Stanford, J. A. Time-course and characterization of orolingual motor deficits in B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J mice. Neuroscience. 151 (2), 613-621 (2008).
  14. C, M., Gurney, M. E. A low expressor line of transgenic mice carrying a mutant human Cu,Zn superoxide dismutase (SOD1) gene develops pathological changes that most closely resemble those in human amyotrophic lateral sclerosis. Acta Neuropathol. 93 (6), 537-550 (1997).
  15. Wegorzewska, I., Baloh, R. H. TDP-43-based animal models of neurodegeneration: new insights into ALS pathology and pathophysiology. Neurodegener. Dis. 8 (4), 262-274 (2011).
  16. Hatzipetros, T., et al. C57BL/6J congenic Prp-TDP43A315T mice develop progressive neurodegeneration in the myenteric plexus of the colon without exhibiting key features of ALS. Brain Res. 1584, 59-72 (2014).

Tags

Geneeskunde High-throughput in vivo-scherm transgene muizen G93A neurologische score overleving progressie therapie
Een Quick Fenotypische Neurologische Scoring System voor het evalueren van ziekteprogressie bij de SOD1-G93A muismodel van ALS
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hatzipetros, T., Kidd, J. D.,More

Hatzipetros, T., Kidd, J. D., Moreno, A. J., Thompson, K., Gill, A., Vieira, F. G. A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS. J. Vis. Exp. (104), e53257, doi:10.3791/53257 (2015).

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