Introduction
Theiler's Murine Encefalomyelitis Virus (TMEV) een neurotrope enkelstrengs RNA virus dat voortdurend infecteert het muizen centrale zenuwstelsel (CNS). Bij gevoelige muizen, infectie met TMEV veroorzaakt een immuungemedieerde, chronische progressieve demyeliniserende ziekte, die bekend staat als TMEV-geïnduceerde diermodellen (TMEV-IDD). Experimentele infectie van muizen draait beloop lijkt op die waargenomen bij progressieve vorm van multiple sclerose (MS). TMEV-IDD wordt gekenmerkt door twee afzonderlijke fasen: de acute en de chronische fase. De acute fase een mild, gewoonlijk subklinische encefalitis 1,2. De tweede, de chronische fase begint ongeveer een maand na infectie bestaat uit een langzaam voortschrijdende beperking gekenmerkt door demyelinisatie, ontsteking en axonale beschadiging 1,2. De zwakte waargenomen bij muizen wordt geassocieerd met spasticiteit en soms ernstige tonic spasmen.
Omdat er momenteel geen medications de progressieve handicap te verbeteren bij patiënten, onderzoekers in het bijzonder aangetrokken door TMEV-IDD, waardoor een optimale diermodel voor de bewaking van de impact van disease-modifying drugs op progressie van de ziekte vertegenwoordigt. In muizen en bij MS-patiënten, de controle van invaliditeitsprogressie vereist een continue klinische observatie gedurende langere tijdsperioden. Bij muizen, kan op lange termijn monitoring voor arbeidsongeschiktheid progressie worden bereikt met de Rotarod verrichtingsonderzoek.
De Rotarod performance test is een standaard gedrags-test die door een motor betrokken functies, zoals coördinatie, balans, en vermoeidheid bij knaagdieren evalueert. De muizen moeten hun evenwicht op draaistang die draait onder continue versnelling te houden; de tijd latency te vallen van deze hengel wordt vastgelegd. Dieren met neurologische stoornissen zijn niet in staat om te verblijven op de roterende staaf zolang controles, en ze normaal afzetten wanneer de rotatiesnelheid hoger is dan hunmotorvermogen. Hoe meer neurologische stoornis de dieren, hoe eerder ze vallen uit de stang, en hoe korter de tijd latentie.
Het voordeel van de Rotarod proef via traditionele visuele scoring systemen moet ernaar gestreefd genereert meten variabele-tijd-vertraging die uiteindelijk kan worden gebruikt voor statistische analyses om de effecten van therapieën en experimentele procedures 3 kwantificeren.
In het Laboratorium voor Neuro-immunologie (LONI) in Dartmouth, zijn muizen blootgesteld aan een aanpassing protocol, waar ze worden getest voorafgaand aan TMEV infectie om hen vertrouwd te maken met de machine en hun normale "basislijn" balance coördinatie en motorische controle 4 te beoordelen, 5. Zodra de basislijn wordt vastgesteld en de muizen geïnfecteerd met TMEV, worden ze twee keer per week getest over een periode van enkele maanden. De werkelijke testprotocol duurt gemiddeld 150 dagen, waardoor een evaluatie vande daling van de balans, coördinatie en motorische controle over het gehele verloop van de demyeliniserende ziekte.
Enkele honderden TMEV-IDD en sham-behandelde muizen werden tot nu toe getest op neurologische dysfunctie bij Dartmouth. Deze muizen hadden verschillende immunomodulerende behandelingen ontvingen, maar geen farmacologisch middel effectief is gebleken bij het verlichten invaliditeitsprogressie 6,7 te zijn. In dit artikel en de daarmee verband houdende protocol beschreven hoe u de progressieve neurologische stoornis die wordt weergegeven door TMEV-IDD muizen te karakteriseren. Vooral het protocol biedt aanbevelingen specifieke testparameters verondersteld algemeen geschikt voor het bestuderen van neurologische invaliditeit bij TMEV IDD-muizen met de Rotarod test. Deze procedure zorgt voor een basislijn waartegen om te beoordelen (1) de relevantie van deze muis model om progressieve MS en (2) het nut ervan voor het testen van therapieën die gericht zijn op de behandeling van progressieve neurologische aandoeningen zoals MS. Is duidelijk dat deRotarod prestatietest en actuele geoptimaliseerde testparameters en protocol zijn niet alleen nuttig bij het detecteren progressieve neurologische handicap in de TMEV-IDD muismodel, maar zijn ook bruikbaar bij het ontdekken stoornissen in andere virus-geïnduceerde en / of genetische muismodellen van neurodegeneratieve ziekten.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dierlijke werk maakt gebruik van protocollen beoordeeld en goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) bij Geisel School of Medicine in Dartmouth.
1. De muismodel
- Inductie van TMEV-geïnduceerde demyelinisatie
- Verplaats de kooien met 4- tot 6-weken oude vrouwelijke SJL / Jhan muizen uit het rek naar een comfortabele werkruimte. Markeer de muizen (bijvoorbeeld met een oormerk of oor punch) mogelijk te maken voor individuele beoordeling van de klinische en histologische ziekte.
- Trekken 30 gl TMEV infecteren voorraad (2 x 10 6 plaquevormende eenheden; PFU) in PBS in een 29-gauge insuline spuit en naald.
- Bereid de anesthesie gas machine: het systeem te controleren op de aanwezigheid van voldoende hoeveelheden zuurstof en isofluraan voor de duur van de behandeling te verzekeren.
- Schakel de flowmeter 1 l / min. Plaats het dier in de inductie kamer en sluit de top. Zet de vaporizer tot 3,5% en het toezicht op het dier tot ligfiets.
- Verwijder het dier uit de kamer en test de muis door het afklemmen van de voetzool om adequate anesthesie te garanderen. Ontbreken van invloed van een sterk knijpen geeft geschikte anesthesie.
- Reinig de injectieplaats met 70% isopropylalcohol.
- Injecteer 30 pi TMEV infecteren bouillon in de rechter hersenhelft door Vrije injectie (figuur 1). De plaats van injectie is ongeveer halverwege tussen het oog en oor lijn en net voorbij de middellijn.
- Zet de muis om haar belang kooi eenmaal volledig alert en mobiele (meestal 3-5 min).
- Euthanaseren muizen door verbloeding of cardiale perfusie 3-6 maanden na infectie TMEV, afhankelijk van de snelheid van ontwikkeling van de ziekte.
2. Rotarod Analyse
- De Rotarod Apparatus
- Test muizen voorafgaand aan TMEV infectie om hen vertrouwd te maken met demachine en hun normale uitgangswaarde balans coördinatie en motorische controle te evalueren.
- Start de aanpassing protocol op -5 dagen na infectie (dpi, dat wil zeggen, 5 dagen voor TMEV infectie).
- Laat de muizen te wennen aan de testkamer gedurende tenminste 30 minuten voor Rotarod test, zodat ze wennen aan de omgeving.
- Zorg ervoor dat zowel de Rotarod eenheid en de computer zijn aangesloten en met elkaar verbonden (figuur 2).
- Vooraf ingestelde de Rotarod de -5 dpi scholingsprotocol parameters, zoals beschreven in Tabel 1.
- Sla het werk bestand met de datum en de identificatie-informatie.
- Verplaats de kooi met de ploeg te testen uit het rek naar een tafel naast de Rotarod. Muizen worden gewoonlijk getest in ploegen van 4.
- Pick-up een muis bij de staart en plaats het op de stang, met uitzicht op weg van de operator. Herhaal dit voor de tweede tot het vierde muis. Als een muis falls of springt, plaatst u deze terug op zijn rijstrook op de Rotarod totdat alle muizen in positie. Negeer eventuele muizen omdraaien naar de operator worden geconfronteerd.
- Na het laden van alle muizen, druk op de "Enter" knop om het experiment te starten. Let op de timers automatisch starten en de rotaties per minuut (rpm) op het display voor elke baan.
- Omdat elk dier uit de staaf valt, registreren de snelheid van de stang ten tijde van de val en de tijdsduur van het dier bleef op de stang. De stang zal blijven draaien tot het laatste dier is gedaald van de stang.
- Nadat alle muizen zijn gevallen, gebruik dan een tissue om eventuele fecale Boli en urine van de staaf te verwijderen. De aanwezigheid van urine en fecaal materiaal kan het vermogen van muizen om de grip stang beïnvloeden.
- Na een 3-minuten rust, geven de muizen een tweede en een derde poging. De maximale tijd per enkele proef is 240 sec. Dien in totaal 3 proeven tijdens elke testdag.
- Breng de muizen naar hun kooi en terug te keren ze terug naar het rek. Aan het einde van de experimentele sessie Rotarod reinigen met water en zeep en alle fecale materiaal te verwijderen uit de machine.
- Veeg de basisplaat met ethanol 70%. Spuit langs de gehele machine met chloordioxide te desinfecteren.
- Op dagen - 4 - 3 - 2, en - 1 pi, pre-set van de Rotarod met de juiste training protocol parameters, zoals beschreven in Tabel 1, en herhaal de stappen 2.1.2 tot 2.1.12.
- Na het behalen van de basislijn maatregelen, infecteren de muizen met TMEV. Laat een 6-daagse pi herstelperiode.
| Protocol | Testing Day | Frequentie | Startsnelheid (rpm) | MaxSnelheid (rpm) | Versnelling | trials | ITI |
| (rpm / sec) | (N x sec) | (min) | |||||
| Opleiding | - 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 | |
| experimenteel | Van 7-50 dpi | 2 weken | 5 | 40 | 30/5 | 3x240 sec | 3 |
| Van 51-150 dpi | 1 week | 5 | 40 | 30/5 | 3x240 sec | 3 |
Tabel 1: Rotarod Parameters in opleiding en experimentele protocollen.
- De Rotarod Experimenteel Protocol
- Op 7 dpi, vooringestelde de Rotarod met de juiste experimentele protocol parameters, zoals beschreven in Tabel 1. Herhaal stap 2.1.2 tot 2.1.10.
- Aan het einde van de proef # 3, weegt elke muis en maak een notitie van het lichaamsgewicht op de data sheet. Reinigen en ontsmetten van de Rotarod als per stappen 2.1.11 en 2.1.12.
- Test de muizen tweemaal per week gedurende de volgende 6 weken, zoals hierboven beschreven. Na 6 weken eenmaal per week (waarin de muizen waarschijnlijk bereikt een plateau fase) 8,9, test de muizen met dezelfde Experimental protocol. De werkelijke testprotocol duurt gemiddeld 150 dagen, afhankelijk van de specifieke cursus ziekte.
- Neurologische Functional Index
- Exporteer de ruwe data in een spreadsheet-bestand en de resultaten te analyseren.
- Express gegevens als looptijd (figuur 3A): dit is de normale looptijd plus de passieve rotatie tijd minus de rotatie vertragingstijd (tabel 2) 10. Bereken de gemiddelde looptijd van de drie proeven per dag.
- Express de gegevens als een neurologische functionele index (NFI; Figuur 3B).
- Bereken de basislijn prestaties drempel van elke individuele muis. De basislijn prestatiedrempel wordt bepaald als het gemiddelde van de looptijden van dag +15 tot + 45 pi 6,7.
- Bereken het NFI als het gemiddelde van de drie meest recente gemiddelde looptijden gedeeld door de basislijn prestaties drempel van die specifieke muis 6,7 </ Sup>.
LET OP: Als de geteste looptijden voor een muis op dag + 72, + 76 en + 79 pi zijn 55 sec, 45 sec en 50 sec, en de basislijn tijd voor dezelfde muis was 135 sec, het NFI voor die muis op 79 dpi zal [(45 + 50 + 55) / 3] / 135 of 0,37 zijn.
- Express de gegevens als een aangepaste NFI (adjNFI Figuur 3C): het NFI gegevens aan te passen door een populatie waarde voor de enkel experiment.
- Bereken de adjNFI door het NFI waarde door de gemiddelde NFI verkregen door de sham-behandelde groep op die bepaalde dag te delen.
| Termijn | Definitie |
| Normaal looptijd | De totale tijd dat de muis besteedt actief draait op de roterende staaf, dwz latentie te vallen. |
| Passieve rotatietijd | De Amount van tijd dat de muis is gebleven op de staaf in de passieve rotatie-modus. |
| Rotatie vertragingstijd | De hoeveelheid tijd de muis blijft de staaf tijdens de passieve rotatie modus |
| Passieve rotatie-modus | Wanneer de muis grijpt de staaf en roteert zonder ambulate. |
| Totale sessietijd | Totale tijd dat de muis blijft op de roterende staaf tijdens de sessie. |
| Baseline prestaties | Pre-schade motor prestaties getoetst aan de minimale prestatie drempel te bepalen. |
| Neurologische functie index (NFI) | Klinische index, die elke muis motor prestaties vergelijkt, dat wil zeggen, looptijd, op elk gewenst moment om zijn topprestaties. |
| Gecorrigeerd neurologische functie index (adjNFI) | Wanneer een normalisatie proces wordt toegepast op NFI gegevens aan te passen door een populatie waarde voorde enkel experiment. |
| bevolking waarde | Gemiddeld NFI waarde verkregen door de sham-behandelde groep op een bepaalde dag. |
Tabel 2: Definities van Rotarod Parameters Aangenomen te kwantificeren neurologische stoornissen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Het doel van dit experiment was representatief voor de neurologische invaliditeit veroorzaakt door de Daniels (DA) stam en bonen stam van TMEV vergelijken. Ten behoeve van deze studie werd een groep van 32 vrouwelijke SJL-muizen intracraniaal TMEV geïnfecteerd met ofwel de DA stam (n = 16) of Bean stam (n = 16) en hun klinische symptomen werden gevolgd in de tijd. Een extra groep van 20 muizen werd sham behandeld (dat wil zeggen, zoutoplossing werd intracraniaal geïnjecteerd) en diende als een gezonde controlegroep.
Rotarod de prestatietest werd gebruikt om de chronische ziekte progressie TMEV-geïnfecteerde muizen en schijncontroles evalueren. Muizen werden afzonderlijk oor gemerkt en onderworpen aan de aanpassingsprotocol dag in de week voorafgaand aan injectie van TMEV en de werkelijke testprotocol die 125 dagen duurde. Voor elke testdag, de looptijd, gedefinieerd als de lengte van time de muis bleef op de staaf werd afzonderlijk opgeslagen voor elke muis als het gemiddelde van de 3 proeven voor die dag. Rotarod data wordt ook uitgedrukt als NFI en als sham-genormaliseerde adjNFI.
Zoals getoond in figuur 3A, infectie met TMEV negatief de looptijden van de muizen aangetast. Een herhaalde maatregelen tweeweg ANOVA toonde een significant effect van TMEV infectie (F = 56,76, p <0,0001) en een significant effect van tijd (F = 3,26, p <0,0001) en een tijd-behandelingsinteractie (F = 8,065, p <0,0001). De volgende Dunnett's meervoudige vergelijking openbaarde dat beide groepen TMEV-geïnfecteerde muizen hadden significant lagere NFI liggen dan sham muizen (p ≤ 0,01; figuur 3B). Het verschil was statistisch significant vanaf dag + 61 pi tot het einde van de follow-up (Figuur 3B). Er was geen verschil comparing handicap progressie in muizen geïnfecteerd met de Boon van de stam en die besmet zijn met de DA-stam op alle tijdstippen (p> 0,5 Figuur 3C).
Figuur 1:. Intracraniële injectie aan intracraniële injecties uit te voeren, de muis is voorzien van gas verdoofd en ingetogen op een stevige ondergrond. Tot 30 gl veilig geïnjecteerd in de hersenen van muizen. De plaats van injectie is ongeveer halverwege tussen het oog en oor lijn en net voorbij de middellijn. Een 30 G naald direct doorboort de schedel en een insulinespuit is gunstig gebruikt om te voorkomen dat de naald uit te breiden te diep in de hersenen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2:. De Rotarod Apparatuur Het Rotarod test is een standaard neuro-assay waarin muizen zijn opgeleid om te draaien op een roterende staaf en worden getimed voor hoe lang ze kunnen blijven op de stang als het langzaam versnelt. De stang wordt boven een kooi vloer opgeschort, en muizen proberen natuurlijk te blijven op de stang om te voorkomen dat op de grond valt. De daling van de stang aan de onderkant van het apparaat veroorzaakt geen schade aan de muizen. A) Een standaard Rotarod apparaat bestaat uit een door een motor aangedreven staaf met constante of versnellen snelheden. B) panelen verdelen de stang in afzonderlijke rijstroken, elk geschikt voor een individueel dier. Een totaal aantal van 4 muizen worden getest tijdens elke proef. C) De stang is 1,18 in. (Ongeveer 3 cm) in diameter en het oppervlak gekarteld, waardoor de muizen om een betere grip. De val van de muis wordt nauwkeurig bijgehouden door een foto balkregistreert automatisch de hoeveelheid tijd besteed aan de stang. De experimentele gegevens worden opgenomen in een computer nadat de muizen al gedaald van de staaf. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3:. Rotarod Test van prestaties in TMEV-geïnfecteerde muizen en Sham-bediening De Rotarod test werd uitgevoerd om de motorische functie van sham, DA-geïnfecteerde, en bonen-geïnfecteerde muizen te meten. Naast het runnen van tijd (sec) (A), werden Rotarod gegevens ook uitgedrukt als een neurologische functie index (NFI) (B), en een schijnvertoning-genormaliseerde gecorrigeerde NFI (adjNFI) (C). De latentie vallen van een versnellende Rotarod werd gemeten in drie proeven per dag. Gegevens zijn weergegeven als gemiddelde ± standaardfout van het gemiddelde (SEM). blue cirkel, n = 16 van de Boon-geïnfecteerde muizen; rode vierkantjes, n = 16 DA-geïnfecteerde muizen; zwarte driehoeken, n = 20-sham behandelde controles. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ondanks enkele beperkingen, de Rotarod performance test vormt een belangrijk instrument voor het beoordelen van de motorische functie en disfunctie in TMEV-IDD, evenals het effect van de farmacologische interventies op de progressie van invaliditeit bij muizen.
De Rotarod test werd voor het eerst beschreven in 1957 als een instrument voor het meten van neurologische afwijkingen bij knaagdieren 11. Knaagdieren moeten lopen op een roterende staaf, met toenemende draaisnelheid, en probeer om niet te vallen op de grond. De latency te vallen wordt vastgelegd en gebruikt als een kwantitatieve eindpunt voor motorische functie: hoe meer neurologische stoornissen de dieren, hoe eerder ze vallen uit de stang. Het duidelijke voordeel van deze test via visuele scoring traditionele systemen is dat het genereert een objectieve variabele die kan worden gebruikt voor statistische doeleinden om de effecten van therapieën en experimentele procedures invaliditeitsprogressie 3 kwantificeren. Visuele scoring systemen zoals de oprichtende Reflex-test zou de voorkeur als een eenvoudiger en snelle test om bewegingsapparaat vaardigheden evalueren in muizen. Echter, deze systemen niet de precisie van een meer kwantitatieve testen, zoals de Rotarod performance test, en zij moeten daarom niet worden gebruikt om de natuurlijke historie of fenotypische veranderingen van muizen met een milde en progressieve neurologische stoornissen te monitoren. Aan de andere kant, zijn visuele tests zoals de oprichtende reflex-test bijzonder geschikt voor muizen die te jong of te getroffen om te worden getest op de Rotarod zijn.
Om vervormde beoordeling van de Rotarod test te vermijden de testparameters (bijv grootte, snelheid en versnelling van de roterende staaf, hoeveelheid training gegeven aan het dier en definitieve gegevensverwerking) zorgvuldig worden gerepliceerd 3. Vandaag de dag, de Rotarod performance test is nog steeds de meest gebruikte motor gedragstest, maar er is weinig consensus over de ideale het testen van parameters om optimale resultaten te produceren. Wij hebben gevondenstudies met TMEV IDD-muizen die staafdiameters gebruikt 1,18-1,6 in. (3-4 cm) 12,13, vaste een snelheid van 5 tot 10 min 12,13 en accelleratietrappen van 5 tot 10 rpm / min 12-14. Het is echter onbekend of de conclusies over neurologische verschillen zou generaliseren naar andere testomstandigheden. Het huidige protocol biedt aanbevelingen van specifieke testen parameters die zijn geoptimaliseerd en zijn dus geschikt voor het bestuderen van progressieve neurologische invaliditeit in de TMEV-IDD muismodel van MS met behulp van de Rotarod-test. In het bijzonder, alvorens een Rotarod motorische functie studie bij muizen, is het aanbevolen dat een aantal potentieel belangrijke factoren-onder anderen, de baseline prestaties en passieve rotatie-worden beschouwd.
Ten eerste, met betrekking tot de baseline prestaties: uitgeoefend en niet-geïnfecteerde muizen verbeteren van hun motor prestaties in de tijd, uiteindelijk het bereiken van een stabiel plateau over meerdere dagen of weken 8,9. Dit is the gevolg van het normale proces van motorisch leren. Echter, deze verbetering is niet permanent, en als muizen ongetraind zijn gedurende enkele dagen, zullen hun motorische prestaties op de roterende staaf vallen snel 9. Daarom is een baseline prestaties vastberadenheid is van cruciaal belang om onderscheid te maken tussen motorisch leren en de werkelijke herstel na een therapeutische interventie, evenals tussen een fysiologische motor prestatie neerzetten en verslechtering als gevolg van een experimentele procedure.
Onze geoptimaliseerde Rotarod protocol verwacht trainen TMEV-IDD muizen van + 15 tot + 45 dpi (dwz tussen de acute encefalitis, die optreedt binnen + 3 tot + 12 dpi en de late chronische demyeliniserende ziekte, die ontstaat uit + 30 tot + 40 dpi) 15. Dit maakt de evaluatie van motorische prestatie ten gevolge van progressieve demyelinatie, hetgeen betekent dat alle bijdragen tekort vanwege de vroegtijdige encefalitis. Idealiter zou de Rotarod opleiding voorafgaand te voerenziekte inductie. Om echter een chronische infectie van het CNS ontwikkeling, SJL muizen worden geïnjecteerd met het virus voordat de 7e week oud 16. Omdat algemeen wordt aangenomen dat de leeftijd van de dieren die de Rotarod test kan worden uitgevoerd op 8 tot 26 weken 17, een effectieve training kan in muizen eerder TMEV infectie voltooid.
Training en de uitgangswaarde van evaluatie van de prestaties zijn ook belangrijk voor het effect van lage motivatie, lage basale prestaties en lage leervaardigheden te sluiten. Elk dier is anders en deze verschillen nodig een motor prestatiebeoordeling beschouwd. Dit kan het beste verholpen door een basislijn genormaliseerd prestatie-index, ook bekend als NFI. Deze index verklaart ook prestaties schommelingen in muizen kunnen worden waargenomen tijdens verschillende testsessies. Prestaties variabiliteit is een veel voorkomend probleem in behavioral testen, voornamelijk als gevolg van factoren die buiten de experimenteleprotocol, zoals lage motivatie en ervaringen uit het verleden van het dier. De gemiddelde looptijden voor de laatste drie tijdstippen van elke muis geeft een schatting van de centrale neiging van de distributie die wordt verwacht als de prestaties stabiel blijft. Dit verklaart de dag tot dag individuele prestaties variabiliteit. Ernstige neurologische invaliditeit wordt dan gedefinieerd door NFI-waarden van minder dan of gelijk aan 0,3, terwijl relatief onaangetast muizen gescoord NFI groter dan of gelijk aan 0,7 waarden. Helaas is deze strategie niet helemaal het probleem dat motiverende veranderingen motor prestaties kunnen beïnvloeden te verwijderen. Om dit probleem verder aan te pakken, kunnen muizen worden getraind met de toevoeging van specifieke motiverende functies, zoals een milde onthouden van voedsel voor de training of toegenomen angst om te vallen als gevolg van instelbare dalende hoogten van 17,5-23,5 in. (44,5-60 cm).
Ten tweede, met betrekking tot passieve rotaties of looping: misschien wel de belangrijkste bedreiging voor de Validity van Rotarod data is het optreden van passieve rotaties die ontstaan wanneer de muis kan vastklampen aan en draai passief als de stang 18 jaar wordt. Hoewel passieve rotatie wordt waargenomen op de Rotarod, vooral bij muizen ervaren motorische coördinatie problemen, kan dit copinggedrag resulteren in de late vallen van de staaf, die ten onrechte een afwezigheid van motorische beperkingen zou aangeven. Daarom is een secundaire maatregel gestoorde motorische coördinatie, die de data-analyse te worden overwogen is de telling van het aantal keren wordt de muis om de staaf zonder te vallen. Ook is passieve rotatie sterk beïnvloed door taakparameters zoals diameter, snelheid en versnelling mate van de stang 18. Er zijn geen perfecte oplossingen om het risico van passieve rotatie, maar een mogelijke oplossing kan het gebruik van een staaf met een grotere diameter (dwz, 1,18-3,15 in. (3-8 cm)) of minder uitgesproken ribbels teneinde lichtjes verminderen van de greep van de muis. </ P>
Een beperking van de Rotarod prestatietest is dat de motor beoordeling wordt beperkt tot een korte observatietijd. Bovendien testen op verschillende tijdstippen in het licht-donker cyclus kan voortvloeien gedragstesten 19 veranderen. Dus, om deze problemen te overwinnen, verschillende bedrijven ontwikkelen innovatieve kooi analysesystemen die 24/7 bewaking knaagdier gedrag verschaffen. Deze monitoring systemen zeker vertegenwoordigen de nieuwste en meest opwindende technologie die beschikbaar is in knaagdieren gedragsonderzoek, maar nog steeds zeer duur en niet altijd toegankelijk is voor onderzoekslaboratoria.
Samengevat, de Rotarod performance test is een relatief eenvoudig, goedkoop en goed gekarakteriseerd test voor de lange termijn evaluatie van neurologische invaliditeit bij TMEV-IDD, een muizenmodel van progressieve MS. Het voordeel van deze test via traditionele klinische symptoomscore systemen is dat het genereert een objectieve variabele toe quantify de effecten van verschillende geneesmiddelen, voorwaarden en procedures motorisch functioneren. Gezien de robuustheid van de Rotarod prestatietest, door een aantal eenvoudige maatregelen, zoals hierboven beschreven, deze procedure dient als referentie om te beoordelen (1) de relevantie van de TMEV-IDD muismodel progressieve MS en (2) de bruikbaarheid voor het testen van therapieën die gericht zijn op de behandeling progressieve neurologische aandoeningen zoals MS.
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 |
References
- Lipton, H. L. Theiler's virus infection in mice: an unusual biphasic disease process leading to demyelination. Infect Immun. 11, 1147-1155 (1975).
- Pachner, A. R. A Primer of Neuroimmunological Disease. , Springer. New York. (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Li, L., et al. The effect of FTY720 in the Theiler's virus model of multiple sclerosis. J Neurol Sci. 308, 41-48 (2011).
- 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).
- 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).
- Columbus Instruments Rotamex-5 Manual. , 1-33 (2005).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- International Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens. , Available from: Rotarod. https://www.mousephenotype.org/impress/protocol/158/12 (2016).
- 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).
- 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).
