Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Måling fremadskridende neurologisk handicap i en musemodel af multipel sklerose

Published: November 14, 2016 doi: 10.3791/54616

Introduction

Theiler s Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV) er en neurotropisk enkeltstrenget RNA-virus, som vedvarende inficerer murine centralnervesystemet (CNS). Hos modtagelige mus, infektion med TMEV forårsager en immun-medieret, kronisk-progressiv demyelinisationssygdom, kendt som TMEV-induceret demyeliniserende sygdom (TMEV-IDD). Eksperimentel infektion af mus tager et sygdomsforløb ligner den set i progressive former for multipel sclerose (MS). TMEV-IDD er karakteriseret ved to adskilte faser: den akutte fase og den kroniske fase. Den akutte fase er en mild, sædvanligvis subklinisk encephalitis 1,2. Den anden, kronisk fase, som begynder ca. en måned efter infektion, består af en langsomt fremadskridende invaliditet kendetegnet ved demyelinisering, inflammation og axonal skade 1,2. Svagheden hos mus er associeret med spasticitet og lejlighedsvis alvorlige toniske spasmer.

Fordi der er i øjeblikket ingen medications at afhjælpe den progressive handicap hos patienter, er forskerne særligt tiltrukket af TMEV-IDD, som repræsenterer en optimal dyremodel til overvågning af virkningen af ​​sygdomsmodificerende lægemidler på sygdomsprogression. Men hos mus samt i MS-patienter, overvågning af progression af invaliditet kræver en kontinuerlig klinisk observation over længere tid. Hos mus, kan langsigtede overvågning for invaliditet progression opnås med rotarod performance test.

Rotarod performance test er en standard adfærdsmæssig test, der evaluerer motoriske-associerede funktioner såsom koordination, balance, og træthed hos gnavere. Musene er nødt til at holde balancen på en drejning stang, der roterer under konstant acceleration; den tidsforsinkelse at falde fra denne stang registreres. Dyr med neurologisk dysfunktion er ude af stand til at blive på den roterende stang, så længe kontrol, og de normalt falder fra, når omdrejningshastigheden overstiger deresmotor kapacitet. Jo mere neurologisk svækkelse dyrene har, jo før de falder stangen, og jo kortere tid latenstid er.

Fordelen ved rotarodtesten over traditionelle visuelle pointsystemer er, at det genererer en objektiv, målbar variabel tid latens-som i sidste ende kan bruges til statistiske analyser til at kvantificere effekten af behandlinger og eksperimentelle procedurer 3.

I Laboratoriet for Neuroimmunology (Loni) ved Dartmouth, mus udsat for en tilpasning protokol, hvor de bliver testet før TMEV infektion for at gøre dem bekendt med maskinen og vurdere deres normale "baseline" balance koordination og motorstyring 4, fem. Når basislinjen er etableret, og musene smittet med TMEV, afprøves de en eller to gange om ugen over en periode på flere måneder. Den egentlige test-protokollen holder et gennemsnit på 150 dage, således at en vurdering afnedgangen i balance, koordination, og motorisk kontrol over hele forløbet af demyeliniserende sygdom.

Flere hundrede TMEV-IDD og sham-behandlede mus er blevet testet hidtil for neurologisk dysfunktion i Dartmouth. Disse mus havde modtaget forskellige immunmodulerende behandlinger, men ingen farmakologisk middel har vist sig at være effektive til bedring af progression af invaliditet 6,7. Nærværende artikel og den tilhørende protokol beskriver, hvordan man karakterisere fremadskridende neurologisk svækkelse vises af TMEV-IDD mus. Især protokollen tilbyder anbefalinger fra specifikke test parametre menes at være generelt egnet til at studere neurologiske handicap i TMEV-IDD mus ved hjælp rotarodtesten. Denne procedure giver et referencegrundlag for at vurdere (1) relevansen af ​​denne musemodel til progressiv MS og (2) dens anvendelighed til test terapier rettet mod behandling af progressive neurologiske sygdomme som multipel sklerose. Det er klart, atRotarod performance test og den nuværende optimerede parametre til forsøg og protokol er ikke kun nyttige til påvisning fremadskridende neurologisk invaliditet i TMEV-IDD musemodel, men er også nyttige til at afdække svækkelser i andre virusinducerede og / eller genetisk musemodeller for neurodegenerative sygdomme.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alt dyr arbejde udnytter protokoller anmeldt og godkendt af Institutional Animal Care og brug Udvalg (IACUC) på Geisel School of Medicine ved Dartmouth.

1. musemodel

  1. Induktion af TMEV-induceret demyeliniserende sygdom
    1. Flyt burene indeholder 4- til 6-ugers gammel kvinde SJL / JHan mus fra rack til en komfortabel arbejdsplads. Marker mus (fx med et øremærke eller øre Punch) at give mulighed for individuel vurdering af klinisk og histologisk sygdom.
    2. Tegn 30 pi TMEV inficerende lager (2 x 10 6 plakdannende enheder; PFU) i PBS i en 29-gauge insulin sprøjte og kanyle.
    3. Forbered anæstesi gas maskinen: kontrollere systemet for at sikre tilstedeværelsen af ​​tilstrækkelige mængder af ilt og isofluran under hele proceduren.
    4. Tænd for flowmeteret til 1 l / min. Sende dyret ind i induktion kammeret og forsegle toppen. Tænd for vaporizer til 3,5% og overvåge dyret indtil liggecykel.
    5. Fjern dyret fra kammeret og teste musen ved at knibe trædepuden at sikre tilstrækkelig anæstesi. Manglende respons på en stærk knivspids indikerer tilstrækkelig anæstesi.
    6. Rens injektionsstedet med 70% isopropylalkohol.
    7. Injicer 30 pi TMEV inficere lager i den højre hjernehalvdel med frihånd injektion (figur 1). Injektionsstedet er ca halvvejs mellem øjet og øret linje og lige ved midterlinjen.
    8. Retur musen til sin beholdning bur en gang helt vågen og mobil (normalt 3 - 5 min).
    9. Afliv mus ved forblødning eller hjerteperfusion 3 til 6 måneder efter TMEV infektion, afhængigt af hurtige udvikling af sygdommen.

2. rotarod Analyse

  1. Rotarod Apparat
    1. Test mus før TMEV infektion at gøre dem bekendt medmaskine og vurdere deres normale baseline balance koordination og motorisk kontrol.
    2. Start tilpasning protokol om -5 dage efter infektion (dpi, dvs 5 dage før TMEV infektion).
    3. Tillad musene at akklimatisere til testning plads til mindst 30 minutter før rotarod test, for at give dem mulighed for at tilpasse sig til miljøet.
    4. Sørg for, at både rotarod enheden og computeren er tilsluttet og forbundet med hinanden (figur 2).
    5. Forudindstillet rotarod med -5 dpi træningsprotokol parametre, som beskrevet i tabel 1.
    6. Gem arbejdet fil med dato og identifikation oplysninger.
    7. Flyt buret indeholdende holdet, der skal testes fra stativet til en tabel ved siden af ​​roterende stav. Mus er normalt testet i delinger af 4.
    8. Saml en mus i halen og placere den på stangen, der vender væk fra brugeren. Gentag for den anden gennem den fjerde mus. Hvis en mus falls eller hopper, placere den tilbage i sin vognbane på roterende stav, indtil alle mus er i position. Ignorer hvis nogen mus vende rundt til ansigt operatøren.
    9. Når du har lagt alle de mus, trykke på knappen "Enter" for at starte eksperimentet. Overhold timere starter automatisk, og rotationer pr min (rpm) på skærm for hver bane.
      1. Som hvert dyr falder fra stangen, fartregistrering af stangen på tidspunktet for faldet, samt varigheden af ​​tid dyret forblev på stangen. Stangen vil fortsætte med at dreje, indtil det sidste dyr er faldet fra stangen forsamling.
    10. Efter at alle musene er faldet, bruge et væv til fjernelse af eventuelt fecal Boli og urin fra stangen. Tilstedeværelsen af ​​urin og fækalt materiale kan påvirke evnen af ​​mus til at gribe stangen.
      1. Efter en 3-min hvile, giver musene en anden og derefter en tredje undersøgelse. Den maksimale tid pr enkelt forsøg er 240 sek. Administrere i alt 3 forsøg under hver test dag.
    11. Retur musene til deres hjem bur og returnere dem tilbage til rack. Ved slutningen af ​​den eksperimentelle session, rense rotarod med sæbe og vand for at fjerne alle fækalt materiale væk fra maskinen.
    12. Tør bundpladen med ethanol 70%. Spray ned hele maskinen med chlordioxid desinficere.
    13. På dage - 4 - 3 - 2, og - en pi, forudindstillet rotarod med de relevante uddannelse protokolparametre, som beskrevet i tabel 1, og gentag trin 2.1.2 til 2.1.12.
    14. Efter opnåelse de grundlæggende foranstaltninger, inficere mus med TMEV. Tillad en 6-dages pi restitutionsperiode.
protokol testning Day Frekvens Start (rpm) MaxHastighed (rpm) Acceleration Trials ITI
(rpm / sek) (N x sek) (min)
Uddannelse - 5 dpi 1 dag 1 12 01/03 3x240 sec 3
- 4 dpi 1 dag 1 13 01/03 3x240 sec 3
- 3 dpi 1 dag 1 14 01/03 3x240 sec 3
- 2; - 1 dpi 1 dag 5 40 01/03 3x240 sec 3
Eksperimentel Fra 7-50 dpi 2 / uge 5 40 30/05 3x240 sec 3
Fra 51 til 150 dpi En uge 5 40 30/05 3x240 sec 3

Tabel 1: roterende stav Parametre i træning og eksperimentelle protokoller.

  1. Rotarod Eksperimentel protokol
    1. På +7 dpi, forudindstillet rotarod med de passende eksperimentelle protokol parametre, som beskrevet i tabel 1. Gentag trin 2.1.2 til 2.1.10.
    2. Ved slutningen af ​​forsøget # 3, vejer hver mus og gøre et notat af kropsvægten på databladet. Rens og desinficere rotarod som pr trin 2.1.11 og 2.1.12.
    3. Test musene to gange om ugen for de følgende 6 uger som beskrevet ovenfor. Efter 6 uger (hvor musene sandsynligvis har nået et plateau fase) 8,9, teste mus en gang om ugen med samme Experimental protokol. Den egentlige test-protokollen holder et gennemsnit på 150 dage, afhængigt af den specifikke sygdomsforløb.
  2. Neurologisk Funktionel Indeks
    1. Eksporter de rå data i et regneark fil og analysere resultaterne.
    2. Express data som køretid (figur 3A): dette er den normale driftstid plus den passive rotation tid minus forsinkelsen rotation tid (tabel 2) 10. Beregne middelværdien køretid af de tre forsøg pr dag.
    3. Udtrykke dataene som en neurologisk funktionel indeks (NFI, figur 3B).
      1. Beregn baseline tærskel på hver individuel mus ydeevne. Tærsklen for baseline ydeevne bestemmes som gennemsnittet af alle kørende gange fra dag + 15 til + 45 pi 6,7.
      2. Beregn NFI som gennemsnittet af de seneste tre gennemsnitlige køretider divideret tærsklen til den specifikke mus 6,7 baseline ydeevne </ Sup>.
        BEMÆRK: Hvis den testede køretider for en mus på dag + 72, + 76, og + 79 pi er 55 sek, 45 sek, og 50 sek, og grundlinjen tiden for den samme mus var 135 sek, den NFI for den mus på 79 dpi vil være [(45 + 50 + 55) / 3] / 135 eller 0,37.
    4. Hurtig dataene som en justeret NFI (adjNFI; Figur 3C): justere NFI data ved en population værdi for enkelt eksperiment.
      1. Beregn adjNFI ved at dividere NFI værdien af ​​den gennemsnitlige NFI opnået ved sham-behandlede gruppe på den pågældende dag.
Semester Definition
Normal køretid Den samlede tid musen tilbringer aktivt kører på den roterende stang, dvs. latenstid til at falde.
Passiv rotation tid A'etmount af tid musen er forblevet på stangen i passiv rotation mode.
Rotation forsinkelsestid Den tid musen forbliver på stangen under den passive rotationsfunktion
Passiv rotation tilstand Når musen griber stangen og roterer uden at ambulate.
Samlet session tid Samlede tid musen forbliver på den roterende stang under sessionen.
Baseline ydeevne Pre-skader motor ydeevne vurderes for at fastslå den minimumsgrænse ydeevne.
Neurologiske funktion indeks (NFI) Klinisk indeks, der sammenligner hver mus motorydelse, dvs. køretid, til enhver tid at sit højeste ydeevne.
Justeret neurologiske funktion indeks (adjNFI) Når en normalisering processen anvendes til at justere NFI data ved en population værdi forden enkelt eksperiment.
Befolkning værdi Gennemsnitlig NFI værdien opnået ved sham-behandlede gruppe på en bestemt dag.

Tabel 2: Definitioner af rotarod Parametre vedtaget at kvantificere Neurologisk Nedskrivning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Formålet med dette repræsentativt eksperiment var at sammenligne neurologisk handicap induceret af Daniels (DA) stamme og Bean stamme af TMEV. Med henblik på den foreliggende undersøgelse blev en gruppe på 32 kvindelige SJL-mus inficeret intrakranielt med TMEV, enten det DA-stammen (n = 16) eller bønne-stammen (n = 16), og deres kliniske tegn blev overvåget over tid. En yderligere gruppe på 20 mus blev sham behandlet (dvs. saltopløsning blev injiceret intrakranialt) og tjente som raske kontrolgruppe.

Rotarod ydeevne test blev anvendt til at evaluere kroniske sygdomsprogression i TMEV-inficerede mus og skinkontroller. Mus blev individuelt øre mærket og underkastes tilpasningsprotokollen dagligt i uge før injektion af TMEV og derefter til den egentlige afprøvning protokol, som varede 125 dage. For hver test dag, køretiden, defineret som længden af ​​timig musen forblev på stangen, blev opbevaret individuelt for hver mus som middelværdien af ​​de 3 forsøg for den dag. Roterende stav data er også udtrykt som NFI og som sham-normaliseret adjNFI.

Som vist i figur 3A, infektion med TMEV negativt påvirket de løbende tidspunkter af musene. En gentagen-foranstaltninger tovejs ANOVA viste en signifikant effekt af TMEV infektion (F = 56.76, p <0,0001) såvel som en signifikant effekt af tid (F = 3,26, p <0,0001) og en tid-behandling interaktion (F = 8,065, p <0,0001). Følgende Dunnetts multiple sammenligninger test viste, at begge grupper af TMEV-inficerede mus havde væsentligt lavere NFI værdier end dem af skin-mus (p ≤ 0,01; figur 3B). Forskellen var statistisk signifikant startende på dag + 61 pi op til slutningen af ​​opfølgningen (Figur 3B). Der var ingen forskel comparing handicap progression i mus inficeret med Bean stamme og de smittede med DA stammen på alle tidspunkter (p> 0,5; figur 3C).

figur 1
Figur 1:. Intrakranielt Injection at udføre intrakranielle injektioner, musen er gas-bedøvet og fastspændt på en fast overflade. Op til 30 pi sikkert injiceres i musehjerne. Injektionsstedet er ca halvvejs mellem øjet og øret linje og lige ved midterlinjen. En 30 G nål direkte gennemborer kraniet, og en insulinsprøjte praktisk anvendes til at forhindre nålen i at udvide for dybt ind i hjernen. Klik her for at se en større version af dette tal.


Figur 2:. Rotarod Apparatur rotarodtesten er en standard adfærdsbetinget assay, hvor mus er uddannet til at køre på en roterende stang og er timet til, hvor længe de kan holde på stangen, da det langsomt fremskynder. Stangen er ophængt over et bur gulv, og mus naturligvis forsøge at holde på stangen for at undgå at falde til jorden. Faldet fra stangen til bunden af instrumentet forårsager ingen skade på mus. A) En standard roterende stav apparat består af en motordreven stang med konstante eller accelererende hastighed. B) Paneler opdele stangen i separate baner, hver velegnet til et individuelt dyr. Der er i alt 4 mus kan testes under hvert forsøg. C) Stangen er 1,18 in. (Ca. 3 cm) i diameter, og dens overflade er riflet, tillader mus for at få et bedre greb. Faldet af musen er præcist spores af et foto stråle,registrerer automatisk mængden af ​​tid brugt på stangen. Den eksperimentelle data registreres i en computer, efter at mus har alle faldet fra stangen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3:. Roterende stav Ydelse Test i TMEV-inficerede mus og Sham-kontroller rotarodtesten blev udført for at måle motorisk funktion af humbug, DA-smittet, og Bean-inficerede mus. Udover køretid (sec) (A), blev rotarod data også udtrykt som en neurologisk funktion indeks (NFI) (B), og en sham-normaliseret justeret NFI (adjNFI) (C). Latenstiden til at falde fra en accelererende roterende stav blev målt i tre forsøg pr dag. Data er præsenteret som gennemsnit ± standardfejl af middelværdien (SEM). Blue cirkel, n = 16 Bean-inficerede mus; røde firkanter, n = 16 DA-inficerede mus; sorte trekanter, n = 20 sham-behandlede kontroller. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

På trods af visse begrænsninger, rotarod performance test er et vigtigt redskab til at vurdere motorisk funktion og dysfunktion i TMEV-IDD samt effekten af ​​farmakologiske interventioner om handicap progression i mus.

Rotarodtesten blev første gang beskrevet i 1957 som et værktøj til at måle neurologiske underskud i gnavere 11. Gnavere nødt til at gå på en roterende stang, med stigende omdrejningstal, og forsøge at undgå at falde til jorden. Latenstiden til at falde registreres og anvendes som en kvantitativ slutpunkt for motorisk funktion: jo mere neurologisk svækkelse Dyrene, jo før de falder af stangen. Den klare fordel ved denne test i løbet af de traditionelle visuelle pointsystemer er, at det genererer en objektiv variabel, der kan anvendes til statistiske formål at kvantificere effekten af behandlinger og eksperimentelle procedurer om handicap progression 3. Visuelle pointsystemer såsom oprettende Reflex test kan være foretrukket som værende en enklere og mere hurtig test til vurdering lokomotoriske evner hos mus. Men disse systemer mangler præcision en mere kvantitativ test ligesom rotarod performance test, og de bør derfor ikke anvendes til at overvåge den naturlige historie eller fænotypiske ændringer af mus med mild og fremadskridende neurologisk svækkelse. På den anden side er visuelle tests som opretningsrefleksen test er særligt tilpasset til mus, som er for unge eller for berørte, der skal testes på roterende stav.

For at undgå forvrængede vurderinger af rotarodtesten, de test parametre (dvs. størrelse, hastighed og acceleration af den roterende stav; mængde uddannelsen til dyret og sidste databehandling) skal omhyggeligt replikeres 3. I dag, rotarod performance test er stadig den mest anvendte motor adfærdsmæssige test, men der er lidt konsensus om de ideelle test parametre til at producere optimale resultater. Vi har fundetstudier med TMEV-IDD mus, der har brugt stang diametre fra 1,18 til 1,6 i. (3 og 4 cm) 12,13, fast hastighed satser på 5 til 10 rpm 12,13 og acceleration satser på 5 til 10 rpm / min 12-14. Men det er uvist, om de konklusioner, om neurologiske forskelle ville generalisere til andre testbetingelser. Den nuværende protokol tilbyder anbefalinger fra specifikke test parametre, som blev optimeret og er dermed velegnet til at studere progressiv neurologisk handicap i TMEV-IDD musemodel af MS hjælp rotarodtesten. Især før du begynder på en roterende stav motorik studie i mus, anbefales det, at en række potentielt vigtige faktorer-blandt andre, baseline ydeevne og passiv rotation-overvejes.

Først med hensyn til baseline ydeevne: udøver og ikke-inficerede mus forbedre deres motor resultater over tid, til sidst nåede et stabilt plateau over flere dage eller uger 8,9. Dette er the resultat af den normale proces med motorisk læring. Denne forbedring er ikke permanent, og hvis mus efterlades utrænet i flere dage, vil deres motorydelse på den roterende stang falde hurtigt 9. , En baseline ydeevne bestemmelse er derfor afgørende at skelne mellem motorisk læring og faktiske inddrivelse efter en terapeutisk intervention, samt mellem en fysiologisk motor ydeevne drop og forværring på grund af en eksperimentel procedure.

Vores forbedrede roterende stav protokol forventer at træne TMEV-IDD-mus fra + 15 til + 45 dpi (dvs. i mellem akut encephalitis, som finder sted inden + 3 til + 12 dpi, og den sene kronisk demyeliniserende sygdom, der udvikler sig fra + 30 til + 40 dpi) 15. Dette giver mulighed for evaluering af motorisk ydeevne som følge af progressiv demyelinering og udelukker således eventuelle bidrager underskud følge af den tidlige encephalitis. Ideelt set bør rotarod træning udføres førsygdomsinduktion. Men for at udvikle en kronisk infektion i CNS, SJL mus har, skal injiceres med viruset før deres 7. uge gamle 16. Da det er almindeligt accepteret, at alderen dyr, rotarodtesten kan udføres på er 8 til 26 uger 17, en effektiv træning ikke kan afsluttes i mus før TMEV infektion.

Uddannelse og baseline evaluering af ydeevne er også vigtigt at udelukke effekten af ​​lav motivation, lav basal ydeevne og ringe kvalifikationer læring. Hvert dyr er forskelligt, og disse forskelle skal overvejes i en evaluering motorydelse. Dette er bedst afhjælpes ved anvendelse af en baseline ydeevne normaliseret indeks, også kendt som en NFI. Dette indeks også tegner sig for ydeevne udsving, der kunne observeres i mus under forskellige test sessioner. Ydelse variabilitet er et fælles problem i adfærdsmæssige test, primært som følge af faktorer uden for eksperimentelleprotokol, såsom lav motivation og tidligere erfaringer med dyret. Middelværdien kører gange for de sidste tre tidspunkter af hver mus tilvejebringer et estimat af den centrale tendens af distributionen, der forventes, hvis resultater er stadig stabil. Dette er baggrunden for dag-til-dag individuelle præstationer variabilitet. Alvorlige neurologiske handicap defineres da ved NFI værdier på mindre end eller lig med 0,3, hvorimod relativt upåvirkede mus scoret med NFI værdier større end eller lig med 0,7. Desværre er denne strategi ikke helt fjerne det problem, at motiverende ændringer kan påvirke motorens ydeevne. For yderligere at løse dette problem, kan mus trænes med tillæg af specifikke motiverende funktioner, såsom mild mad afsavn før træning eller øget frygt for at falde som følge af justerbare faldende højder af 17,5-23,5 i. (44,5 til 60 cm).

For det andet, om passive rotationer eller looping: måske den vigtigste trussel mod Validity af roterende stav data er forekomsten af passive rotationer, der opstår, når musen kan holde fast, og drej passivt som stangen fylder 18. Selvom der observeres passiv rotation på roterende stav, især i mus oplever motoriske problemer, kan dette coping adfærd resultere i slutningen falde ned stangen, der fejlagtigt ville indikere et fravær af motoriske underskud. Derfor er en sekundær foranstaltning forstyrret motorisk koordination, hvilket skal ses i dataanalysen, er optælling af antallet af gange musen vender rundt stangen uden at falde ned. Desuden er passiv rotation stærkt præget af et task parametre, såsom diameteren, hastighed og acceleration grad af stangen 18. Der er ingen perfekte løsninger til at reducere risikoen for passiv rotation, men en mulig løsning kan være at anvende en stang med en større diameter (dvs., 1,18 til 3.15. (3 til 8 cm)) eller mindre udtalte kamme så som til lidt reducere grebet af musen. </ P>

En begrænsning af rotarod ydeevne test er, at motoren vurdering er begrænset til en kort observationstid. Endvidere afprøvning på forskellige tidspunkter i lys-mørke-cyklus kan ændre resultatet af adfærdstesten 19. Således for at overvinde disse problemer, er flere virksomheder udvikle innovative hjem bur analyse systemer, der giver 24/7 overvågning af gnaver adfærd. Disse overvågningssystemer sikkert repræsenterer den nyeste og mest spændende teknologi til rådighed i gnaver adfærdsforskning, men er stadig meget dyre og ikke altid tilgængelig for forskningslaboratorier.

Sammenfattende rotarod performance test er en relativt simpel, billig og velkarakteriseret test for langsigtet evaluering af neurologisk handicap i TMEV-IDD, en murin model for progressiv MS. Fordelen ved denne test i løbet af de traditionelle kliniske symptomer score systemer er, at det genererer en objektiv variabel til quantify effekterne af forskellige stoffer, betingelser og procedurer på motorisk funktion. I betragtning af den robusthed rotarod performance test, ved at anvende et par enkle forholdsregler, som beskrevet ovenfor, denne procedure giver et referencegrundlag for at vurdere (1) relevansen af ​​TMEV-IDD musemodel til progressiv MS og (2) dens anvendelighed til afprøvning terapier rettet mod behandling af progressive neurologiske sygdomme som multipel sklerose.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mice SJL/JCrHsd 4 to 6 weeks old Envigo #052
TMEV virus stock
Isoflurane vaporizer Harvard Apparatus #340471
Insulin Syringes U- 100 29 g x 0.5 cc BD #328203
Rotamex-5 4 Lane Rota-Rod for Mice with RS-232 and Software Columbus Instruments #0890M

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lipton, H. L. Theiler's virus infection in mice: an unusual biphasic disease process leading to demyelination. Infect Immun. 11, 1147-1155 (1975).
  2. Pachner, A. R. A Primer of Neuroimmunological Disease. , Springer. New York. (2012).
  3. Rustay, N. R., Wahlsten, D., Crabbe, J. C. Assessment of genetic susceptibility to ethanol intoxication in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 2917-2922 (2003).
  4. McGavern, D. B., Zoecklein, L., Drescher, K. M., Rodriguez, M. Quantitative assessment of neurologic deficits in a chronic progressive murine model of CNS demyelination. Exp Neurol. 158, 171-181 (1999).
  5. Zoecklein, L. J., et al. Direct comparison of demyelinating disease induced by the Daniel's strain and BeAn strain of Theiler's murine encephalomyelitis virus. Brain Pathol. 13, 291-308 (2003).
  6. Gilli, F., Li, L., Campbell, S. J., Anthony, D. C., Pachner, A. R. The effect of B-cell depletion in the Theiler's model of multiple sclerosis. J Neurol Sci. 359, 40-47 (2015).
  7. Li, L., et al. The effect of FTY720 in the Theiler's virus model of multiple sclerosis. J Neurol Sci. 308, 41-48 (2011).
  8. Homanics, G. E., Quinlan, J. J., Firestone, L. L. Pharmacologic and behavioral responses of inbred C57BL/6J and strain 129/SvJ mouse lines. Pharmacol Biochem Be. 63, 21-26 (1999).
  9. Balkaya, M., Krober, J. M., Rex, A., Endres, M. Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia. J Cerebr Blood F Met. 33, 330-338 (2013).
  10. Columbus Instruments Rotamex-5 Manual. , 1-33 (2005).
  11. Dunham, N. W., Miya, T. S. A note on a simple apparatus for detecting neurological deficit in rats and mice. J Am Pharm Ass. 46, 208-209 (1957).
  12. Ulrich, R., Kalkuhl, A., Deschl, U., Baumgartner, W. Machine learning approach identifies new pathways associated with demyelination in a viral model of multiple sclerosis. J Cell Mol Med. 14, 434-448 (2010).
  13. Lynch, J. L., Gallus, N. J., Ericson, M. E., Beitz, A. J. Analysis of nociception, sex and peripheral nerve innervation in the TMEV animal model of multiple sclerosis. Pain. 136, 293-304 (2008).
  14. Pirko, I., Johnson, A. J., Lohrey, A. K., Chen, Y., Ying, J. Deep gray matter T2 hypointensity correlates with disability in a murine model of MS. J Neurol Sci. 282, 34-38 (2009).
  15. Oleszak, E. L., Chang, J. R., Friedman, H., Katsetos, C. D., Platsoucas, C. D. Theiler's virus infection: a model for multiple sclerosis. Clin Microbiol Rev. 17, 174-207 (2004).
  16. McCarthy, D. P., Richards, M. H., Miller, S. D. Mouse models of multiple sclerosis: experimental autoimmune encephalomyelitis and Theiler's virus-induced demyelinating disease. Methods Mol Biol. 900, Clifton, N.J. 381-401 (2012).
  17. International Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens. , Available from: Rotarod. https://www.mousephenotype.org/impress/protocol/158/12 (2016).
  18. Bohlen, M., Cameron, A., Metten, P., Crabbe, J. C., Wahlsten, D. Calibration of rotational acceleration for the rotarod test of rodent motor coordination. J Neurosci Methods. 178, 10-14 (2009).
  19. Hopkins, M. E., Bucci, D. J. Interpreting the effects of exercise on fear conditioning: the influence of time of day. Behav Neurosci. 124, 868-872 (2010).

Tags

Neuroscience Disability progression multipel sklerose Theiler s virus model demyeliniserende sygdom roterende stav Neurologisk indeks
Måling fremadskridende neurologisk handicap i en musemodel af multipel sklerose
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gilli, F., Royce, D. B., Pachner, A. More

Gilli, F., Royce, D. B., Pachner, A. R. Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (117), e54616, doi:10.3791/54616 (2016).

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