Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Измерение прогрессирующее неврологическое инвалидности в мышиной модели множественного склероза

Published: November 14, 2016 doi: 10.3791/54616

Introduction

Theiler в Мышиные энцефаломиелит Вирус (TMEV) является нейротропные одноцепочечной РНК-содержащий вирус, который заражает упорно мышиный центральную нервную систему (ЦНС). У восприимчивых мышей, инфекция с TMEV вызывает иммунный опосредованной, хронический прогрессирующий демиелинизирующее заболевание, известное как TMEV индуцированных демиелинизирующих заболеваний (TMEV-йодной). Экспериментальное заражение мышей происходит течения заболевания, напоминающего, что видели в прогрессивных форм рассеянного склероза (РС). TMEV-IDD характеризуется двумя различными фазами: острой фазе и хронической фазе. Острая фаза представляет собой мягкий, обычно субклинический энцефалит 1,2. Во - вторых, хроническая фаза, начиная примерно через месяц после заражения, состоит из медленно прогрессирующей инвалидности характеризуется демиелинизации, воспаление и повреждение аксонов 1,2. Слабость наблюдается у мышей связано с спастичности, а иногда и тяжелые тонических спазмов.

Потому что на данный момент нет medicatioнс для улучшения прогрессивной инвалидности у больных, исследователи особенно привлекает TMEV-йодной, которая представляет собой оптимальную модель животных для мониторинга воздействия модификации болезни препаратов на прогрессирование заболевания. Тем не менее, у мышей, а также у больных с МС, мониторинг прогрессии инвалидности требует непрерывного клиническое наблюдение в течение продолжительных периодов времени. У мышей, долгосрочный мониторинг прогрессирования инвалидности может быть выполнена с помощью теста производительности Rotarod.

Тест производительности Rotarod является стандартным поведенческий тест, который оценивает двигательные-ассоциированные функции, такие как координация, баланс, и усталость у грызунов. Мыши должны держать свой баланс на токарном стержень, который вращается под постоянным ускорением; время латентности падать от этого стержня записывается. Животные с неврологической дисфункции не в состоянии оставаться на вращающемся стержне до тех пор, как элементы управления, и они обычно уходят, когда скорость вращения превышает ихмощность двигателя. Чем больше неврологические нарушения у животных, тем быстрее они падают стержня, и тем короче время латентность.

Преимущество теста Rotarod над традиционными визуальных систем оценки является то , что она создает объективную, измеримой переменной время задержкам , которые в конечном счете могут быть использованы для статистического анализа для количественной оценки последствий лечения и экспериментальных процедур 3.

В лаборатории нейроиммунология (Лони) в Дартмуте, мышей подвергаются протоколу адаптации, где они испытаны до TMEV инфекции с целью ознакомления их с машиной и оценить их нормальную "базовый" баланс координации и управления двигателем 4, 5. После того, как исходный уровень установлен и мышей заражают TMEV, они проверяются один раз или два раза в неделю в течение нескольких месяцев. Фактический протокол тестирования длится в среднем 150 дней, что позволяет провести оценкуснижение баланса, координации и управления двигателем на всем протяжении болезни демиелинизации.

Несколько сотен TMEV-междугородний и имитацией мышей, обработанных были протестированы до сих пор для неврологической дисфункции в Дартмуте. Эти мыши получали различные иммуномодулирующие методы лечения, но ни один фармакологический агент не был признан эффективным в улучшении прогрессии инвалидности 6,7. Настоящая статья и соответствующий протокол описывают, каким образом характеризовать прогрессивную неврологические нарушения, отображаемый мышей TMEV-ЙДЗ. В частности, протокол предлагает рекомендации конкретных параметров тестирования как считается, как правило, пригодны для изучения неврологического инвалидности у мышей TMEV-ЙДЗ с помощью теста Rotarod. Эта процедура обеспечивает основу против которой можно оценить (1) актуальность этой модели мыши с прогрессирующим рассеянным склерозом и (2) его полезность для тестирования методов лечения, направленных на лечение прогрессивных неврологических заболеваний, таких как MS. Очевидно, чтоRotarod тест производительности и текущий Оптимизированные параметры тестирования и протокол не полезны только при обнаружении прогрессирующее неврологическое инвалидности в мышиной модели TMEV-IDD, но также могут быть использованы в раскрытии ухудшений в других вирусиндуцированного и / или генетической мышиных моделях нейродегенеративных заболеваний.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все животное работа использует протоколы рассматриваются и утверждаются по уходу и использованию комитета Institutional животных (IACUC) в GEISEL Медицинской школе в Дартмуте путем.

1. Модель мыши

  1. Индукция TMEV-индуцированной демиелинизирующих заболеваний
    1. Перемещение клетки, содержащие от 4 до 6-недельного возраста самка SJL / Jhan мышей от стойки до комфортного рабочего пространства. Отметьте мышей (например, с тегом уха или ушной удар) , чтобы для индивидуальной оценки клинического и гистологического заболевания.
    2. Draw 30 мкл TMEV инфицирующего запаса (2 х 10 6 бляшек единиц , образующих; БОЕ) в PBS в шприц инсулина 29- го калибра и иглы.
    3. Подготовить машину анестезии газа: проверить систему, чтобы обеспечить наличие достаточного количества кислорода и изофлуран для длительности процедуры.
    4. Включите расходомер до 1 л / мин. Поместите животное в индукционную камеру и герметизировать верхнюю часть. Включите ваporizer до 3,5% и контролировать животное до лежачие.
    5. Удалить животное из камеры и протестировать мышь, зажимая в подушечку лапы, чтобы обеспечить адекватную анестезию. Отсутствие реакции на сильный крайнем случае указывает на адекватную анестезию.
    6. Очистите место инъекции 70% изопропилового спирта.
    7. Впрыскивать 30 мкл TMEV вдувания запаса в правое полушарие головного мозга путем инъекции ( от руки рисунок 1). Место инъекции находится примерно на полпути между глаз и ушей линии и в непосредственной близости от средней линии.
    8. Возвращает мышь, чтобы его проведения клетки после полного оповещения и мобильный (обычно 3 - 5 мин).
    9. Эвтаназии мышей от обескровливания или сердечной перфузии от 3 до 6 месяцев после того, как TMEV инфекции, в зависимости от быстроты развития заболевания.

2. Анализ Rotarod

  1. Аппарат Rotarod
    1. Тестовые мышей до TMEV к инфекции, чтобы ознакомить их смашины и оценить их нормальный базовый баланс координации и управления электродвигателями.
    2. Запустите протокол адаптации на -5 дней после заражения (точек на дюйм, то есть за 5 дней до TMEV инфекции).
    3. Разрешить мышей, чтобы акклиматизироваться в комнату тестирования по крайней мере за 30 минут до Rotarod тестирования, для того, чтобы дать им возможность приспособиться к окружающей среде.
    4. Убедитесь , что как блок Rotarod и компьютер подключен к сети и друг с другом (рис 2).
    5. Предварительно установите Rotarod с -5 точек на дюйм параметров протокола обучения, как описано в таблице 1.
    6. Сохраните файл работы с информацией о дате и идентификации.
    7. Переместить клетку, содержащую команду для тестирования от стойки к столу, примыкающей к Rotarod. Мыши, как правило, проходят в дружин 4.
    8. Возьмите мышь за хвост и поместите его на стержне, обращенный в сторону от оператора. Повторите эти действия для второго по четвертый мыши. Если в FAL мышиLs или прыгает, поместить его обратно в свою полосу на Rotarod, пока все мыши не находятся в положении. Не обращайте внимания, если какие-либо мышей повернуться лицом к оператору.
    9. После загрузки всех мышей, нажмите кнопку "Enter", чтобы начать эксперимент. Соблюдайте таймеры запускаются автоматически и оборотов в мин (оборотов в минуту) на дисплее для каждой полосы движения.
      1. Поскольку каждое животное падает из стержня, записывать скорость стержня в момент падения, а также продолжительность времени животное оставалось на стержне. Стержень будет продолжать вращаться, пока последнее животное не упало с узла стержня.
    10. После того, как все мыши пали, использовать ткань, чтобы удалить любые фекальные Boli и мочи из стержня. Присутствие мочи и фекалий может повлиять на способность мышей для захвата стержня.
      1. После 3-минутного отдыха, дают мышей второй, а затем третий судебный процесс. Максимальное время на одном испытании составляет 240 сек. Администрирование в общей сложности 3 испытаний в течение каждого испытательного дня.
    11. Вернуть мышей в родную клетку и вернуть их обратно в стойку. По окончании экспериментального сеанса, очистить Rotarod с мылом и водой, чтобы удалить все фекалии от машины.
    12. Протирать плиту основания с этанолом 70%. Спрей вниз всю машину с диоксидом хлора для дезинфекции.
    13. В дни - 4, - 3, - 2 и 1 - пи, предварительно установить Rotarod с соответствующими параметрами протокола обучения, как описано в таблице 1, и повторите шаги 2.1.2 2.1.12.
    14. После получения базовых мер, заразить мышей с TMEV. Разрешить 6-дневный период восстановления пи.
протокол День тестирования частота Скорость Запуск двигателя (оборотов в минуту) МаксимумСкорость (оборотов в минуту) ускорение Испытания ITI
(оборотов в минуту / сек) (N х сек) (мин)
Обучение - 5 точек на дюйм 1 день 1 12 01/03 3x240 сек 3
- 4 точек на дюйм 1 день 1 13 01/03 3x240 сек 3
- 3 точек на дюйм 1 день 1 14 01/03 3x240 сек 3
- 2; - 1 дюйм 1 день 5 40 01/03 3x240 сек 3
экспериментальный От +7 до +50 точек на дюйм 2 недели 5 40 05/30 3x240 сек 3
От +51 до +150 точек на дюйм 1 неделя 5 40 05/30 3x240 сек 3

Таблица 1: Rotarod Параметры в тренировочных и экспериментальных протоколов.

  1. Экспериментальный протокол Rotarod
    1. На +7 точек на дюйм, предварительно установить Rotarod с соответствующими параметрами протокола эксперимента, как описано в таблице 1. Повторите шаги 2.1.2 2.1.10.
    2. В конце пробного # 3, взвесить каждую мышь и запишите вес тела на листе данных. Чистый и дезинфицировать Rotarod в соответствии с шагами 2.1.11 и 2.1.12.
    3. Испытание мышей два раза в неделю в течение последующих 6 недель, как описано выше. Через 6 недель (в которых мышей , вероятно , достигала фазы плато) 8,9, тест на мышей один раз в неделю с той же experimentaл протокол. Фактический протокол тестирования длится в среднем 150 дней, в зависимости от конкретного течения заболевания.
  2. Неврологическое Функциональный индекс
    1. Экспорт необработанных данных в файл электронной таблицы и анализировать результаты.
    2. Экспресс - данные , как время работы (рисунок 3А): это нормальное время работы плюс пассивное время вращения минус время задержки вращения (Таблица 2) 10. Вычислить среднее время работы трех испытаний в день.
    3. Экспресс данные в виде неврологического функционального индекса (НИЛ; фигура 3В).
      1. Вычислить эпидемический порог производительности каждой отдельной мыши. Порог базовой производительности определяется как среднее всех запущенных время от дня + 15 до + 45 пи 6,7.
      2. Вычислить НИЛ как среднее из трех самых последних средних времени работы , деленное на пороге базовых характеристик этого 6,7 конкретных мыши </ SUP>.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Если тестируемый продолжительности работы для мыши в день + 72, + 76 и + 79 пи на 55 сек, 45 сек, 50 сек, а базовое время для той же мыши составляет 135 сек, NFI для этой мыши на +79 точек на дюйм будет [(45 + 50 + 55) / 3] / 135 или 0,37.
    4. Экспресс данные как скорректированная NFI (adjNFI; Рисунок 3C): скорректировать данные NFI значением населения для одного эксперимента.
      1. Вычислить adjNFI путем деления значения NFI на среднее NFI, полученный мнимого группой, обработанной в этот конкретный день.
Срок Определение
Обычное время работы Общее время мышь тратит активно работает на вращающемся стержне, то есть задержка падать.
Пассивная время вращения крепление времени мышь остается на стержне в режиме пассивного вращения.
Вращение время задержки Количество времени, курсор остается на стержне в режиме пассивного вращения
Пассивный режим вращения Когда мышь захватывает стержень и вращается без необходимости передвигаться.
Общее время сеанса Общее количество времени, курсор остается на вращающемся стержне в течение сеанса.
Базовый уровень производительности Предварительно ущерб производительности двигателя оценивается для определения минимального порога производительности.
Неврологическое индекс функции (НИЛ) Клинический показатель, который сравнивает каждую двигательную мыши, то есть, время работы, в любое время до его пиковой производительности.
Скорректированный индекс неврологической функции (adjNFI) Когда процесс нормализации применяется для корректировки данных NFI значением для населенияединственный эксперимент.
значение населения Среднее значение ИЯС полученный мнимого группой, обработанной в определенный день.

Таблица 2: Определения параметров Rotarod Принят к Количественно неврологическими нарушениями.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Цель этого репрезентативного эксперимента было сравнение неврологическую инвалидность, вызванную Daniels (DA) штамма и штамма боб TMEV. Для целей настоящего исследования, группа из 32 самок мышей SJL были инфицированы интракрани- с TMEV, либо штамм DA (n = 16) или штамм Bean (п = 16), и их клинические признаки контролировались в течение долгого времени. Еще одна группа из 20 мышей была фиктивным лечение (то есть, физиологический раствор вводили интракрани-) и служила в качестве контрольной группы здоровых.

Тест производительности Rotarod был использован для оценки прогрессирования хронических заболеваний в TMEV-инфицированных мышей и контрольных мнимым. Мыши были индивидуально ухо маркированы и подвергали протоколу адаптации ежедневно в течение недели перед введением TMEV, а затем к фактическому протоколу тестирования, которая длилась 125 дней. Для каждого испытательного дня, времени работы, определяется как длина Т.И.мне мышь осталась на стержне, хранился отдельно для каждой мыши, как среднее значение из 3-х испытаний на этот день. Rotarod данные также выражается как NFI и в качестве мнимого-нормализуется adjNFI.

Как показано на рисунке 3А, инфекция с TMEV отрицательно сказывается на продолжительности работы мышей. А повторных измерений двухсторонним ANOVA показали значительное влияние TMEV инфекции (F = 56,76, р <0,0001), а также значительное влияние времени (F = 3,26, р <0,0001) и взаимодействие времени обработки (F = 8,065, р <0,0001). Тест множественного сравнения следующие действия Даннета показали , что обе группы TMEV-инфицированных мышей имели значительно более низкие значения NFI , чем у мышей фиктивных ≤ 0,01; Рисунок 3В). Различие было статистически значимым, начиная с дня + 61 пи до конца наблюдения (Фигура 3В). Там не было никакой разницы соmparing прогрессирования инвалидности у мышей , инфицированных штаммом Bean и лиц , инфицированных штаммом DA во всех временных точках (р> 0,5; рис 3C).

Рисунок 1
Рисунок 1:. Внутричерепное Инъекция Для выполнения внутричерепные инъекции, мышь газа под наркозом и сдержанным на твердой поверхности. До 30 мкл надежно вводили в мозг мыши. Место инъекции примерно на полпути между глаз и ушей линии и в непосредственной близости от средней линии. A 30 G игла непосредственно пронзает череп и инсулиновый шприц удобно использовать , чтобы игла от распространения слишком глубоко в мозг. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.


Рис . 2: Rotarod Аппарат Испытание Rotarod является стандартным психофизиологические анализа , в котором мышей обучаются работать на вращающемся стержне и приурочены, как долго они могут оставаться на стержне , как он медленно ускоряется. Стержень подвешен над полу клетки, а мыши, естественно, стараются держаться на стержне, чтобы не упасть на землю. Падение от стержня к основанию прибора не вызывает никаких травм у мышей. A) Стандартный Rotarod аппарат состоит из приводом от двигателя стержня с постоянными или ускоряющих скоростью. B) Панели разделить стержень на отдельные полосы движения, каждый из которых подходит для отдельное животное. Общее количество 4 мышей могут быть проверены в ходе каждого испытания. C) Стержень в 1.18. (Около 3 см) в диаметре, а его поверхность насечкой, что позволяет мыши , чтобы получить лучшее сцепление с дорогой. Падение мыши точно отслеживается, что фотолучаавтоматически записывает количество времени, потраченного на стержне. Экспериментальные данные записываются в компьютер после того, как мыши все упали от штанги. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рис . 3: Rotarod технических характеристик Испытания в TMEV-инфицированных мышей и имитацией контроля Испытание Rotarod проводили для измерения моторной функции мнимого, DA-инфицированных и бобовыми-инфицированных мышей. Кроме того , время работы (сек) (А), также были выражены данные Rotarod в качестве индекса неврологической функции (NFI) (B) и фиктивный-нормализуется скорректированной NFI (adjNFI) (C). Задержка падать с ускоряющим Rotarod измеряли в трех исследованиях в день. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартная ошибка среднего (SEM). кипауе круг, п = 16 Bean-инфицированных мышей; красные квадраты, N = 16 DA-инфицированных мышей; черные треугольники, п = 20 фиктивных обработанных элементов управления. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Несмотря на некоторые ограничения, тест производительности Rotarod представляет собой важный инструмент для оценки двигательной функции и дисфункции в TMEV-йодной, а также влияние фармакологических вмешательств на прогрессирование инвалидности у мышей.

Тест Rotarod был впервые описан в 1957 году в качестве инструмента для измерения неврологического дефицита у грызунов 11. Грызуны должны идти на вращающемся стержне, с увеличением скорости вращения, и попытаться избежать падения на землю. Задержка падения записывается и используется в качестве количественной конечной точки моторной функции: чем больше неврологические нарушения у животных, тем быстрее они падают стержня. Очевидное преимущество этого теста перед традиционными визуальных систем оценки является то , что она создает объективную переменную , которая может быть использована для статистических целей для количественной оценки последствий лечения и экспериментальных процедур на прогрессирование инвалидности 3. Визуальные системы скоринга, такие как выпрямления Refleх тест может быть предпочтительным как более простой и быстрый тест для оценки способности опорно-двигательного аппарата у мышей. Однако эти системы не хватает точности более количественного теста, как тест производительности Rotarod, и они поэтому не должны использоваться для мониторинга естественной истории или фенотипические изменения мышей с мягкой и прогрессивной неврологическими нарушениями. С другой стороны, визуальные тесты, как рефлекса выпрямления теста, особенно приспособлены для мышей, которые слишком молодых или слишком пострадавших, чтобы быть протестированы на Rotarod.

Для того чтобы избежать искаженных оценок теста Rotarod, параметры тестирования (то есть, размер, скорость и ускорение вращающегося стержня; объем подготовки данной животному, и окончательной обработки данных) должны быть тщательно воспроизведены 3. Сегодня тест производительности Rotarod по-прежнему наиболее часто используемый двигатель поведенческий тест, пока нет единого мнения о идеальных параметров тестирования для получения оптимальных результатов. Мы нашлиИсследования на мышах TMEV-IDD , которые использовали диаметры стержней от 1,18 до 1,6 в. ( от 3 до 4 см) 12,13, тарифы с фиксированной скоростью от 5 до 10 оборотов в минуту 12,13, а темпы ускорения от 5 до 10 об / мин 12-14. Тем не менее, неизвестно, будет ли выводы о неврологических различиях бы обобщать других условий испытаний. Настоящий протокол предлагает рекомендации конкретных параметров тестирования, которые были оптимизированы и, следовательно, пригодны для изучения прогрессирующее неврологическое инвалидности в мышиной модели TMEV-IDD МС с использованием теста Rotarod. В частности, прежде чем приступать к изучению двигательной функции Rotarod у мышей, рекомендуется, что ряд потенциально важных факторов, среди прочих, базовой производительности и пассивное вращение-считать.

Во- первых, в отношении базовой эффективности: осуществляется и неинфицированных мышей улучшить их работу двигателя в течение долгого времени, в конечном счете достигая стабильного плато в течение нескольких дней или 8,9 недель. Это-яе результатом нормального процесса моторного обучения. Тем не менее, это улучшение не является постоянным, а если мыши остались неподготовленные в течение нескольких дней, их производительность двигателя на вращающемся стержне будет падать быстро 9. Таким образом, базовый определение производительности имеет решающее значение для дифференциации между двигателем обучения и фактического восстановления после терапевтического вмешательства, а также между физиологическим снижением производительности мотора и ухудшается из-за процедуры эксперимента.

Наш оптимизированный протокол Rotarod рассчитывает обучить TMEV-IDD мышей от + 15 до + 45 точек на дюйм (то есть, между острым энцефалитом, которое происходит в пределах + 3 до + 12 точек на дюйм, и позднего хронического демиелинизирующих заболеваний, которая развивается от + 30 до + 40 точек на дюйм) 15. Это позволяет для оценки двигательной активности в результате прогрессирующей демиелинизацией и, таким образом, исключает любые способствующие дефицитов из-за раннего энцефалита. В идеале, обучение Rotarod должны быть выполнены доиндукции болезни. Тем не менее, для того , чтобы разработать хронической инфекции ЦНС, у мышей SJL должны быть введены с вирусом до их 7 - й неделе 16 лет. Так как обычно принято считать , что в возрасте от животных , что тест Rotarod могут быть выполнены на 8 до 26 17 недель, эффективная тренировка не может быть завершена у мышей до TMEV инфекции.

Обучение и базовая оценка эффективности также важно исключить влияние низкой мотивации, низкая базальной высокая производительность и низкая навыков обучения. Каждое животное отличается, и эти различия должны учитываться в оценке эффективности двигателя. Это лучше всего сохраняться и при использовании стандартизированным индексом базовый уровень производительности, также известный как НЛИ. Этот показатель также учитывает колебания производительности, которые могут наблюдаться у мышей во время различных сессий тестирования. Изменчивость производительности является общей проблемой в поведенческом тестировании, в основном из-за факторов, находящихся вне экспериментальнойпротокол, такие как низкая мотивация и прошлый опыт животного. Среднее время работы в течение последних трех временных точках каждой мыши дает оценку центральной тенденции распределения, которая, как ожидается, если производительность остается стабильной. Это объясняет изменчивость индивидуальной работы изо дня в день. Тяжелое неврологическое инвалидность затем определяется значениями НЛУ менее или равным 0,3, в то время как относительно устойчивым к воздействию мышей выиграны с ИЯС значения больше или равно 0,7. К сожалению, эта стратегия не полностью устранить эту проблему, что мотивационные изменения могут повлиять на производительность двигателя. Для дальнейшего решения этой проблемы, мыши могут быть обучены с добавлением специфических мотивирующих функций, таких как мягкий лишение пищи перед тренировкой или повышенной страх падения, вызванное падением регулируемыми высотой 17,5 до 23,5 в. (44,5 до 60 см).

Во-вторых, что касается пассивных ротаций или зацикливание: возможно, самая важная угроза для ВалиDity данных Rotarod является наличие пассивных оборотов , которые возникают , когда мышь может цепляться и вращаться пассивно , как стержень исполняется 18 лет. Хотя пассивное вращение наблюдается на Rotarod, особенно у мышей, испытывающих проблемы координации движений, это справляясь поведение может привести в конце падения стержня, который бы неправильно указывать на отсутствие двигательных дефицитов. Таким образом, вторичная мера нарушенного двигательной координации, которое следует учитывать при анализе данных, является подсчет количества раз, когда мышь поворачивается вокруг стержня, не уменьшаясь. Кроме того , пассивное вращение сильно зависит от параметров задачи , такие как диаметр, скорость и ускорение степени стержня 18. Там не существует идеальных решений для снижения риска пассивного вращения, но возможное решение может быть использование стержня большего диаметра (т.е. 1.18 до 3.15 дюйм ( от 3 до 8 см)) или менее выраженные гребни , с тем чтобы немного уменьшить захват мыши. </ Р>

Ограничением тест производительности Rotarod является то, что оценка двигателя ограничена за короткое время наблюдения. Кроме того, тестирование в различные моменты времени в цикле свет-темнота может изменить исход поведенческих тестов 19. Таким образом, для того, чтобы преодолеть эти проблемы, некоторые компании разрабатывают инновационные системы анализа вольере, которые обеспечивают 24/7 мониторинг поведения грызуна. Эти системы мониторинга, безусловно, представляют собой новейший и наиболее интересных технологий, доступных в грызуна поведенческих исследований, но все еще очень дороги и не всегда доступны для научно-исследовательских лабораторий.

Таким образом, тест производительности Rotarod является относительно простой, недорогой и хорошо охарактеризованный тест для долгосрочной оценки неврологического инвалидности в TMEV-IDD, мышиной модели прогрессивной MS. Преимущество этого теста перед традиционными клиническими симптомами оценка систем является то, что она создает объективную переменную для кваntify влияние различных препаратов, условий и процедур на моторной функции. Учитывая надежность теста производительности Rotarod, применяя несколько простых мер предосторожности, как описано выше, эта процедура обеспечивает основу против которой можно оценить (1) актуальность мышиной модели TMEV-IDD к прогрессирующим рассеянным склерозом и (2) ее полезности для тестирования методов лечения, направленных на лечение прогрессивных неврологических заболеваний, таких как 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

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 выпуск 117 прогрессирование инвалидности рассеянный склероз модель вируса Theiler в демиелинизирующие заболевания Rotarod неврологический индекс
Измерение прогрессирующее неврологическое инвалидности в мышиной модели множественного склероза
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