Waiting
Login processing...

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

Behavior

Ambulation kas distrofisi, fare modellerinde ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir tahlil

Published: December 29, 2017 doi: 10.3791/56772

Summary

Bu iletişim kuralı fare ambulation bir açık alan faaliyet tahlil ölçmek için esnek, düşük maliyetli bir sistem açıklar. Biz bu sistemine dayalı bir 6 dakika ambulation tahlil gönüllü hareketi bir düşüş mdx farelerde algılar ve doğru bir şekilde ayıran bir kas özel kurtarma düzelme bu hayvanların gösteriyor.

Abstract

Kas distrofisi tedavisinde fonksiyonel sonuçları ölçme preklinik test temel bir yönüdür. Fare modellerinde gönüllü ambulation değerlendirilmesi hasta ambulation 6 dakika yürüme testi gibi önlemler doğrudan benzerdir ve hareketlilik puanları ile ilgili bir non-invaziv ve tekrarlanabilir etkinliği tahlil olduğunu. Fare ambulation hız ve mesafe test etmek için pek çok ortak yöntem nerede bir hayvanın serbest dolaşımı bir arena içinde zaman içinde ölçülen açık alan testinin temel alır. Bu yaklaşımın bir büyük dezavantajı bu ticari yazılım ve donanımları, yüksek çözünürlüklü hareket takibi için pahalı ve test etmek için Özel İmkanlar fareler aktarılması gerektirebilir. Burada, özgür ve açık kaynak yazılım kullanan fare ambulation ölçmek için bir düşük maliyetli, video tabanlı sistemi açıklanmaktadır. Duchenne kas distrofisi (DMD) vahşi tipi fare aktivite göre azalır için bu iletişim kuralını kullanan, biz dystrophin boş mdx fare modeli gönüllü bu ambulation göstermektedir. Mdx içinde fare utrophin transgene ifade, bu etkinlik açıkları değil gözlenir ve toplam mesafe vahşi tipi fareler ayırt edilemez. Bu yöntem gönüllü ambulation distrofik patoloji ile ilişkili değişiklikleri ölçmek için etkilidir ve farklı araştırma ayarlarına kolayca adapte edilebilir çok yönlü bir platform sağlar.

Introduction

Güvenilir ve tekrarlanabilir ölçümler kas işlevinin DMD için potansiyel tedavilerin etkinliğini değerlendirmek için kritik öneme sahiptir. DMD Progresif kas güçsüzlüğü, kaybetme-in ambulation ve nihai solunum yetmezliği için önde gelen dystrophin gen mutasyonlar neden bir genetik bozukluk var. En çok kullanılan hayvan modeli DMD dystrophin boş mdx faredir. Fonksiyonel testi mdx fare de olduğu gibi diğer dystrophies ve myopathies benzer hayvan modelleri hastalığın ilerlemesinde değerlendirmek için rutin deneyleri olarak ortaya çıktı. Yaygın olarak kullanılan vivo içinde deneyleri forelimb kavrama gücü, yorgunluktan treadmill çalışan ve motor aktivite izleme sırasında saat, rotarod maksimum, saat asılı tel ölçümleri içerir. Alanında preklinik çalışmalar arasında değişkenlik azaltılması ve fareler1,2' test therapeutics translasyonel potansiyelini artırmak amacı ile bu testler standartlaştırmak için önemli bir çaba olmuştur.

Preklinik test bir önemli kategori gönüllü hareketi, kas distrofisi fare modellerinde sık değiştirilen parametre ölçümdür. Bu genellikle açık alan etkinliğini izleme tabanlı deneyleri tarafından test ve (yürüyüş) yatay veya dikey (yetiştirme) hareketleri2,3,4dakika veya saat boyunca değerlendirmek. Çalışmalar bir dizi mdx farelerde özellikle egzersiz sonrası, değiştirilmesi için gönüllü hareketi göstermiştir ve bu ölçümler uyuşturucu tedavi ve hastalık ilerleme hassas olduğu gösterilmiştir. Bu deneyleri yerine bir büyük sınırlama özel, yüksek maliyetli ekipman için ihtiyaç vardır. Burada, kolayca kullanılabilir kaynakları kullanarak fare ambulation izleyen bir düşük maliyetli yöntem sunulmaktadır.

Duchenne kas distrofisi5,6ile bireylerde bir klinik değerlendirme aracı olarak yaygın olarak kullanılan bir ölçü 6 dakikalık yürüme mesafesindedir. Bu ölçü değişiklikleri Duchenne, mdx fareler7 ve altın geri almak kas distrofisi (GRMD) köpekler8de dahil olmak üzere hayvan modellerinde sonuçları değerlendirmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, hemen ardından bir hafif egzersiz challenge 6 dakika içinde gönüllü açık alan hareket kaydederiz. Ambulation mesafe sonra yatay hareketi zamanla ölçmek için özgür açık kaynak bilgisayar yazılımı kullanılarak hesaplanır.

Bu yöntem büyük avantajı özel ekipman veya yüksek maliyetli ticari yazılım analiz için gerek kalmadan hayvanlar çeşitli ayarları test olduğunu. Bir önemli yönü bu analiz taşıma veya bir özel çekirdek tesisine fareler vivaryum dışarı aktarma gerek kalmadan bir temel laboratuvar ortamında yapılabilir olmasıdır. Burada açıklanan video izleme Protokolü nispeten kısa süre-sürelerle ambulation değerlendirilmesi için uygundur ve vahşi-türü ve mdx fareler arasında faaliyet farklılıkları algılamak, yanı yapabilirsiniz bir kurtarma fonksiyonel iyileşme ortaya DMD modeli.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Yöntem tanımlamak burada kurumsal hayvan bakım ve Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles kullanım Komitesi tarafından kabul edildi. Vahşi-türü (C57BL/6J) ve mdx fareler (C57Bl/10ScSn arka plan) ticari bir kaynaktan satın alındı. MDX: utrophin-Tg fare izniyle Kay Davies, James Ervasti, bir hediye edildi ve mdx arka plan üzerinde muhafaza. Ambulation deneyleri erkek fareler üzerinde 6 aylıkken yapıldı. Fareler Terasaki Yaşam Bilimleri kurumsal hayvan bakım tarafından kurulan yönergeleri izleyerek Vivarium içinde muhafaza ve University of California, Los Angeles (onay 2000-029-43) ve onay bu çalışmalar için kullanım Komitesi tarafından verildi UCLA hayvan refah güvence (onay #A3196-01).

1. Hazırlık odası

  1. Veri toplama sessiz, bir sıcaklık kontrollü odada gün9tutarlı bir anda gerçekleştirin. Genotip ve test edilen fare tedavisinde kör sınamaları gerçekleştirin.
  2. Bu çözümleme için herhangi bir açık alan odası sistemi adapte.
    Not: Bu çalışmada, biz büyük çöp Kutusu'ndan inşa bir ucuz ve kolay taşınabilir kayıt odası kullanın. Açık alan arena bir kafes veya benzer yükseltilmiş platform ayarlamak bir tepsi var.
  3. Kamera bir tel ağ tam arena kaydetmek için odası yukarıda yerleştirin.
  4. Dezenfektan her davadan önce ile kayıt odası temiz.

2. iletişim kuralı ve veri toplama önceden egzersiz

  1. İsteğe bağlı olarak, hemen etkinlik kayıt önce her fare bir kas etkinleştirme protokol ile meydan.
    Not: Bu isteğe bağlıdır, ancak önerilen mdx fareler ilgili deneylerde olduğunu.
    1. Çekme çubuğu bir dijital güç ölçüm kavrama ve geri çekme çubuğu serbest bırakılıncaya kadar yavaşça çekin fare izin. Deneme başına beş kez bu yordamı yineleyin.
    2. Her deneme için kayıt en yüksek gerilim (N).
      Not: ambulation tahlil için bir egzersiz sorun olarak görev ek olarak, bu kavrama gücü tahlil sırasında hayvan tarafından sarf kuvvet bir ek işlev sonuç ölçü2,10kullanılabilir.
    3. Beş toplam denemeler her fare her deneme arasında kalan 1 dk ile gerçekleştirir.
  2. Hemen kavrama gücü tahlil veya diğer egzersiz protokol, aşağıdaki etkinlik odasında fare yerleştirin.
  3. Fare hareket video kayıt odası arenada başlatın. Fare özgürce 6 min için keşfetmek için izin.
  4. 6 dk kaydı durdurmak ve fare için ev onun kafes dönmek.

3. video analizi

  1. İsteğe bağlı olarak, video kare hızını azaltarak analiz için hazır olun. İzleme çözümlemesi için kare hızı azaltmak için video kare hızını 2 kat büyük kısmını yok için bir video düzenleme yazılımı (örneğin, iMovie veya benzer bir program) aşağıdaki protokolünü kullanır.
    Not: video uzunluğu ve kare hızına bağlı olarak, önce analiz video kare hızını azaltmak yararlı olabilir. Bu çalışmada, video 30 kare/s (6 kayıt, min yaklaşık 10800 çerçeveler toplam) kaydedildi.
    1. Video belgili tanımlık bilgisayar yazılımı yükleyin.
    2. 'Speed' menü altında ' hız: hızlı ' ve 2 x hız ayarla.
    3. Decimated Videosu izleme çözümlemesi için .mp4 dosyası formatında dışa aktarabilir.
  2. Video analiz için yazılım programında açılmasını. Video Çizgi aracını kullanarak kayıt için kalibrasyon ayarlayın. Odası bir kenarı boyunca bir çizgi çizin. Hatta doğru tıkırtı ve seçme "Ayarla'ya ölçü..." Odası yan gerçek boyutunu santimetre olarak girin.
  3. Fare pozisyonun yarı otomatik izleme başlatmak için 'hareket' imleci tıklatın.
    Video ilk kareden başlayarak, sağ izlenmesi gereken noktasında tıklatın; izleme noktası mavi bir daire ile işaretlenir.
    Not: Bu da çalışmanın, kuyruk Bankası izini sürerek her hayvan konumunu takip edildi.
  4. Çerçeve klavyedeki sağ ok tuşunu tıklatarak ilerle; izleme noktası otomatik olarak tabanlı kuyruk Bankası konumuna taşımanız gerekir.
    1. İzleme konumu ile belirli bir çerçeve içinde ilgi noktası değil hizalanmışsa, el ile kuyruk tabanına mavi daire hizalayın.
      Not: video kalitesini ve fare hızına bağlı olarak, izleme ilgi noktası ile uyum sağlamak için kullanıcı girişi çeşitli düzeyleri gerektirebilir. Fare yolunu video ders ilerlemek.
  5. Tam video izleme tamamlandığında, video ve izleme bindirme kaydedin. Konumsal veri izleme "Dışa aktarmak için elektronik tablo" seçerek verin.

4. veri analizi

  1. Konumsal veri bir elektronik yazılım programında açılmasını. X, Y farenin konumunu her çerçevede koordine hareketi analiz yazılımı bildirir.
  2. Çerçeve tarafından kat edilen mesafeyi hesaplamak için aşağıdaki denklemi kullanın (çerçeve bir konumda nerede x1, y1 ve çerçeve iki olan x2, y2):
    Equation
    Not: Zaman içinde toplu mesafe mesafe arasındaki her karenin ekleyerek hesaplanır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Açık alan tahlil varyasyonları hastalık ilerleme kas distrofisi modellerinde test etmek için etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Burada, çok yönlü bir video izleme yöntemini hazır kayıt cihazları ve açık kaynak yazılım (şekil 1A-B) kullanarak iki boyutlu fare hareket analizi için göstermektedir. Tutarlı sonuçlar ile bildirilen benzer deneyleri hemen test göstermeden önce önemli ölçüde daha az gönüllü hareketi daha vahşi tipi fareler (rakam 1 c 6 dakika açık alan görev içinde mdx fareler bir egzersiz protokolüyle meydan göster , Şekil 2). Genellikle hafif efor kavrama gücü meydan okumak, mdx fare takip kalır hala ambulation protokolüyle artışlara hareketinde dakika 4-5 (şekil 3A) tarafından ilk birkaç dakika için. Bir egzersiz sorun olmadan vahşi tipi ve mdx hayvanlar sınarken, kat edilen toplam mesafeyi (Şekil 2) hiçbir fark tespit ettik.

Bu seyir benzer hareket deneyleri hiçbir fark ya da vahşi tipi fareler göre küçük düşüşler gösterilen unexercised mdx ile diğer gruplardan raporları ile tutarlıdır. Ayrıca bizim tahlil duyarlılığını test etmek için utrophin yüksek düzeyde ifade transgenik fareler değerlendirildi (mdx: UTR'nin-tg, Fiona hattı)11,12. Mdx: UTR'nin-tg mdx fenotip kaç distrofik özelliği ile sağlam kurtarma modeli olduğunu. Egzersiz, ardından utrophin ifade mdx fareler vahşi-türü, toplam mesafe (şekil 3B) içinde anlamlı bir fark ile ayırt edilemez veya toplu zaman herhangi bir zamanda ölçülen (şekil 3A) noktası.

Video tabanlı izleme kare kare değişkenliği, puanlama her iki el ile gözlemci veya otomatik yazılım algılama ölçülen kullanır. Ücretsiz ve açık kaynak hareketi analiz yazılımı için etkinlik izleme oluşturulan içinde tespit edilmemiş veya fazla hesaplamış hareketleri el ile düzeltilebilir hayvan hareketinin yarı otomatik algılama sağlar. Bu tahlil, veri işleme en aza indirmek için biz altörnekleme 15 fps kayıtlı 30 fps video orijinal. Örnekleme hızı azalan etkisini belirlemek için biz toplam ölçülen mesafe tam kare hızı video 1dk seyahat ve sonra veri kümesi (şekil 4A) altörnekleme sürümlerinden türetilmiş mesafe ölçümleri karşılaştırıldığında. Yarı yarıya o kare hızını azaltarak bulduk (Kırım 2 tarafından) ölçülen mesafe 5.0 oranında azalmıştır ve 7,5 fps özgün mesafe yaklaşık yüzde 90'ını muhafaza gibi düşük kare hızı azaltmak hesaplanan (30 fps video uzaktan %89.2). Her ne kadar veri kümeleri bile son derece decimated hala yakından hayvan (şekil 4B) yolunu yaklaşık olarak ölçülen mesafe doğruluğunu keskin bu noktadan sonra bıraktım. Bu gözlemler kare hızı ve sinyal işleme hayvan etkinlik değerlendirmede dikkate alınarak önemini vurgulamak ve yüksek Uzaysal çözünürlük altörnekleme video verilerde tutulabilir gösterilmektedir.

Figure 1
Şekil 1: temsilcisi açmak 6 dakikalık ambulation mesafe alan izleri. Bu çalışmada kullanılan etkinlik kayıt odası(a)kurulum. Kavrama metre egzersiz meydan rahip için tahlil için kullanılan, o zaman ücretsiz ambulation açık alana platformunda kaydedildi. (B) Birleşik Resim 6 dk video izleme analizi hareketi takip yazılımı ile kaydı. (C) iki temsilcisi izlemeler ilişkin bir bindirme (WT, gri, n = 1; mdx, kırmızı, n = 1). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2: Etkisi egzersiz mdx ambulation. 6 dakika ambulation mesafeler itibariyle 6 ay-in yaş ya da önceden egzersiz olmadan kaydedildi (sigara icra mdx n = 5, WT n = 4; icra mdx n = 5, WT n = 5). WT ve unexercised zaman mdx arasında anlamlı bir fark gözlendi, ancak önemli bir fark tahlil önce icra farelerde görüldü (hiç egzersiz: WT 1077.0± 106,4 cm, mdx 971.0 ± 36.16 cm; sonrası egzersiz: WT 770.2 ± 30.75 cm, mdx 127.8 ± 36.16 cm). Veri temsil anlamına gelir SEM istatistikleri hesaplanan iki yönlü ANOVA kullanarak takip Tukey tarafından ±'ın birden fazla karşılaştırma'nın testi (*p < 0,05, **p < 0,01, *** p < 0,001 ve ***p < 0.0001). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: Transgenik ifade utrophin ambulation mdx farelerde artırır. 6 dakikalık ambulation mesafeler bir açık alan etkinlik odası kullanarak yaş 6 ay kaydedildi (WT n = 5, mdx n = 5, mdx: UTR'nin-Tg n = 4). (A)toplu her dakika kat edilen mesafeyi. WT ve mdxarasında anlamlı bir fark tespit edildi: UTR'nin-tg herhangi bir noktada. İstatistik hesaplanan iki yönlü ANOVA Tukey tarafından takip kullanarak birden fazla karşılaştırma'nın sınav'ın (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 ve ***p < 0.0001). (B) Toplam açık alan mesafe seyahat 6 dk (WT 770.2 ± 30.75 cm, mdx 127.8 ± 36.16 cm, mdx: UTR'nin-Tg 701.3 ± 33,54 cm). Veri temsil anlamına gelir SEM istatistikleri hesaplanan tek yönlü ANOVA kullanarak takip Tukey tarafından ±'ın birden fazla karşılaştırma'nın testi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 ve ***p < 0.0001).Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4: örnekleme oranı etkisi izleme ambulation. Vahşi-türü Mouse, ambulation mesafe 1 dk kaydedildi ve izleme yazılımı tam kare hızında (30.0 fps, 1,819 toplam çerçeve) hareketi ile takip. Farenin iki boyutlu konumunu her çerçeve içinde tespit edildi ve bu veriler daha sonra düşük çerçeve hızı video izlemede benzetimini yapmak için decimated (30, 22,5, 20, 15, 10, 7.5, 6, 3, 1.5 ve 0,75 fps). Ortalama(a)toplam uzunluğu koordinatları her altörnekleme veri kümesindeki hesaplanan. Noktalı çizgiler %5 tam kare hesaplanan mesafe içindeki değerleri video oranı gösterir. Bu çalışmanın verileri 15 fps (kırmızı ok) decimated videodan elde edilmiştir. Tam kare hızı 1,5 fps (üstte) ile ve 15 fps (aşağıda) izlemeyi karşılaştırma izlemeler (B) bindirmeleri. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Açık alan tahlil motor işlevi kas hastalığı fare modellerinde sınamak için etkili ve non-invaziv bir yol sağlar ve bu tahlil varyasyonları önceden klinik çalışmalar için bir bitiş noktası değerli ölçü olarak hizmet verebilir. Bir büyük ile bu tür bir tahlil faaliyet izleme sistemleri, yüksek maliyetli ve sınırlı erişilebilirlik kısıtlamadır. Bu çalışmada, varolan ticari yazılım ve donanım için benzer sonuçlar üretebilir açık alan etkinlik analizi için bir düşük maliyetli sistemi göstermektedir. Bu sistem-ebilmek var olmak kullanılmış içinde nerede fareler ev, vivaria hayvanlar için çekirdek özellikleri aktarmak için gereksinimini ortadan kaldırır. Bu tahlil çok yönlülük de çok çeşitli araştırma ve eğitim ortamlarında, hayvan fizyolojisi ve davranış odaklı lisans laboratuvar dersleri de dahil olmak üzere izleme video kullanımını etkinleştirir.

Bu çalışmada, yaban tipi ve mdx fareler arasında gönüllü hareketi farklılıkları egzersiz tarafından kolayca algılanan aşağıdaki alevlenme olabilir bulundu. Bu sağlam fark benzer faaliyet sonuçları seyir, saat süren açık alan deneyleri de dahil olmak üzere ve gecede deneyleri yetiştirme diğer gruplar tarafından bildirilmiştir. Biz gönüllü ambulation hiçbir fark unexercised vahşi-türü ve mdx fareler arasında gözlenen ise, diğer gruplar13sonuçlarla tutarlı olmasıdır. Diğerleri hiçbir fark13rapor ederken bazı araştırmacılar arasında unexercised vahşi-türü ve mdx fareler7, gönüllü ambulation mesafe mütevazı bir fark bildirdi. Cihazla ilgili izlenimlerimizi güvenilir mdx etkinlik istatistiksel olarak anlamlı bir fark tespit için test önce kas etkinleştirme kullanımını destekler.

Bu çalışmada, bir roman açık alan çevre ile fareler sunduk. Bu yeni ortam iletişim kuralını kullanan, biz çok az değişkenlik gruplar içinde gözlenen. Fareler yabancı bir ortamda yerleştirildiğinde, ancak, onlar etkinliği14artan eğilimindedir. Aynı hayvan birden çok oturumu tarafından test edilecek ise, hayvan kayıt odasına habituated ve verileri kaydetmeden önce birden çok kez tam testi Protokolü tabi.

Veri açık alan deneyleri değerlendirilmesinde önemli bir göz olduğunu hayvan davranışları ve duygusal koşulları, son derece duyarlı olduğunu özellikle anksiyete gibi davranışları. Mdx roman çevrenin vahşi-tipi kumanda hayvanların daha farklı davranış yanıt olabilir mümkündür. Ancak, ayrıca bir kas özel kurtarma, mdxtest: utrophin bir kas özgü organizatörü altında ifade UTR'nin-Tg fare. Bu fareler gerçekleştirilen yanı sıra yaban-türü hayvanlar, mdx farelerde davranış farklılıkları değişiklikleri içinde gönüllü ambulation sürmeyeceksiniz düşündüren.

Açık alan deneyleri yaygın davranış paradigmalar de olduğu gibi çalışmalar motor fonksiyon kullanılır ve etkinlik izleme sistemlerinden kaydedilebilir parametreleri çeşitli vardır. Bazı yaygın olarak kullanılan ticari etkinlik analiz yazılımı içinde bu ölçümlerin özel davranış otomatik algılama dahil, frekansları, dikey hareket ve ilgi belirli bölgeler için tercihlerini açın. Bu çalışmada kullanılan 6 dakikalık ambulation mesafe tayini için alınan mesafe ve yatay ambulation hızını büyük ölçüde sınırlı çıktı.

Ayrıca, bu protokol yarı otomatik izleme için gerekli kullanıcı girişi düzeyi nedeniyle, bu tahlil daha uzun süreler için izleme veya paralel olarak birden fazla hayvan ölçme etkinliği için uygun olabilir, muhtemelen değil. Bu çalışmada, eğitimli bir kullanıcı işlemi ve video kayıt başına yaklaşık 15-30 dakika içinde veri ayıklamak bulduk. Bu sadece küçük ölçekli deneyler için bir orta zaman yük temsil ederken, bu düzeyde analiz hızla engelleyici çalışmaları büyük örnek kümeleri daha uzun zaman sürecinde seyir için olacak. Daha tam otomatik ticari izleme sistemleri genellikle birden fazla 20.000 YTL mal iken, bu çözümler daha fazla maliyet ve zaman-etkili nerede ambulation sık sık test laboratuarlar için olabilir. Ancak, laboratuvar ve sadece az sayıda hayvan test eğitim ortamlarında için basit kurulum ve tekrarlanabilirlik Bu testin sağlar değerli bir araç motor davranış değerlendirmek için.

Veri analizleri kullanılabilir türleri önceden klinik bir çalışma için uygun son nokta deneyleri belirlemede önemli bir göz vardır. Biz sürekli olarak 6 dakika ambulation mesafe kullanarak üç genotip arasındaki farklılıkları algılamak mümkün iken (vahşi-türü, mdxve mdx: UTR'nin-tg), daha uzun vadeli faaliyet daha karmaşık bir analiz ince bakıldığı zaman arzu olabilir gönüllü hareketi değişiklikler. Ancak, erişilebilirliğini ve bu düşük maliyetli kurulum kolaylığı önceden klinik çalışmalar için son derece uygun ve faydalı fonksiyonel test mdx fare modelinde olsun.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser Ulusal Sağlık Enstitüleri [R01 AR048179 ve R01 HL126204 R.C.W, T32 AR059033 ve F32 AR069469to E.M.G] ve [274143 ve 416364 R.C.W. için] Musküler Distrofi Derneği ABD'de gelen hibe tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Video camera Apple Inc. ME553LL/A For recording ambulation video, iPhone 5S Plus (or equivalent)
Kinovea software (version 0.8.15) Kinovea Association Open source video analysis software. Free download, PC compatible (Version 0.8.15, www.kinovea.org)
iMovie (version 10.0.6) Apple Inc. Any similar software can be used to reduce video frame rate (optional)
Roughneck 32 Gallon Black Round Trash Bin (Open field chamber) Rubbermaid # 1778013 Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin.
Avant White Plastic Tray 15"W x 10"D x 1.45"H (Open field chamber) US Acrylic, LLC Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin.
C57BL/6J Jackson Laboratory #000664 Male 6 month mice
C57BL/10ScSn-Dmd/J (mdx) Jackson Laboratory #001801 Male 6 month mice
mdx: utrophin-Tg (fiona) Gift from from James Ervasti, with permission from Kay Davies Male 6 month mice

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nagaraju, K., Carlson, G., De Luca, A. Behavioral and locomotor measurements using open field animal activity monitoring system. TREAT-NMD SOP Number M2.1.002. 2. 2, (2010).
  2. Tatem, K. S., et al. Behavioral and locomotor measurements using an open field activity monitoring system for skeletal muscle diseases. J Vis Exp. (91), e51785 (2014).
  3. Kobayashi, Y. M., et al. Sarcolemma-localized nNOS is required to maintain activity after mild exercise. Nature. 456 (7221), 511-515 (2008).
  4. Belanto, J. J., et al. Microtubule binding distinguishes dystrophin from utrophin. Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (15), 5723-5728 (2014).
  5. McDonald, C. M., et al. The 6-minute walk test in Duchenne/Becker muscular dystrophy: longitudinal observations. Muscle Nerve. 42 (6), 966-974 (2010).
  6. Mazzone, E., et al. Star Ambulatory Assessment, 6-minute walk test and timed items in ambulant boys with Duchenne muscular dystrophy. Neuromuscul Disord. 20 (11), 712-716 (2010).
  7. Kobayashi, Y. M., Rader, E. P., Crawford, R. W., Campbell, K. P. Endpoint measures in the mdx mouse relevant for muscular dystrophy pre-clinical studies. Neuromuscul Disord. 22 (1), 34-42 (2012).
  8. Acosta, A. R., et al. Use of the six-minute walk test to characterize golden retriever muscular dystrophy. Neuromuscul Disord. 26 (12), 865-872 (2016).
  9. Sousa, N., Almeida, O. F., Wotjak, C. T. A hitchhiker's guide to behavioral analysis in laboratory rodents. Genes Brain Behav. 5, Suppl 2. 5-24 (2006).
  10. Gibbs, E. M., et al. High levels of sarcospan are well tolerated and act as a sarcolemmal stabilizer to address skeletal muscle and pulmonary dysfunction in DMD. Hum Mol Genet. 25 (24), 5395-5406 (2016).
  11. Gillis, J. M. Multivariate evaluation of the functional recovery obtained by the overexpression of utrophin in skeletal muscles of the mdx mouse. Neuromuscul Disord. 12, Suppl 1. S90-S94 (2002).
  12. Tinsley, J., et al. Expression of full-length utrophin prevents muscular dystrophy in mdx mice. Nat Med. 4 (12), 1441-1444 (1998).
  13. Song, Y., et al. Suite of clinically relevant functional assays to address therapeutic efficacy and disease mechanism in the dystrophic mdx mouse. J Appl Physiol. 122 (3), 593-602 (2017).
  14. Bolivar, V. J. Intrasession and intersession habituation in mice: from inbred strain variability to linkage analysis. Neurobiol Learn Mem. 92 (2), 206-214 (2009).

Tags

Davranış sayı: 130 Ambulation dystrophin Duchenne kas distrofisi egzersiz mdx fare açık alan iskelet kası utrophin
Ambulation kas distrofisi, fare modellerinde ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir tahlil
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gibbs, E. M., Crosbie-Watson, R. H.More

Gibbs, E. M., Crosbie-Watson, R. H. A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy. J. Vis. Exp. (130), e56772, doi:10.3791/56772 (2017).

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