Summary
개별적으로 음식에 제한 된 액세스 주어진 실행 바퀴와 함께 지 내게 쥐 음식 소비에 있는 감소를 개발 하 고 실행 바퀴에 활동. 이 실험적인 현상 활동 기반 거식 증을 이라고 합니다. 이 패러다임 신경 생물학 분야를 연구 하 고 거식 증 nervosa의 기본 동작에 대 한 실험 도구를 제공 합니다.
Abstract
설치류 개발 활동 기반 거식 증 (ABA)는 제한 된 먹이 계획에 노출 하 고 무료로 액세스할 수 실행 바퀴에. 이러한 조건으로 생명이 체중 감소 이어질. 그러나, 이러한 조건 중 하나만 노출 설치류는 궁극적으로 정상적인 몸 무게를 적응. 증가 실행 감소와 결합 된 자발적인 음식 섭취에 ABA 조건 하에서 역설적 표시, ABA 동작 수많은 포유류 종에서 관찰 된다.
ABA 패러다임 거식 (AN), 식욕-행동의 심한 dysregulation는 섭식 장애에 대 한 동물 모델을 제공합니다. 과목 단독 실행 바퀴에 대 한 무료 액세스와 함께 지 내게 됩니다. 매일, 주제 제한 된 양의 시간에 대 한 음식을 제공 합니다. 실험의 과정에서, 피사체의 체중 높은 활동과 낮은 칼로리 섭취 량 감소. 연구 기간 얼마나 오래 식품은 매일 제공, 음식 제공, 마약 테스트 되 고, 마우스의 변형 및 환경 요인의 종류에 따라 다릅니다.
부족 한 환자, 그들의 낮은 삶의 질, 치료의 높은 비용 및 그들의 높은 사망 율에 대 한 효과적인 약물 치료는 더 연구를 긴급을 나타냅니다. 제공 하는 새로운 치료를 개발 하기 위하여는 같은 동작을 조사 하는 방법을 마우스, ABA 실험을 수행 하기 위한 기본적인 개요를 제공 합니다. 이 프로토콜 Balb/cJ 마우스에 사용 하기 위해 최적화 된 하지만 다른 질문, ABA의 유전적 요인에 특히 관련 된 작업에 뛰어난 유연성을 제공 하는 다른 긴장에 대 한 쉽게 조작할 수 있습니다.
Introduction
1953 년 이후 설치류 역설적 과다 그들은 음식 가용성은 제한1때 자발적인 hypophagia 진행 하면서 바퀴를 무료로 주어진 바퀴를 실행에 표시를 보고 되었습니다. 반대로, 설치류 하지 않습니다 신속 하 게 드롭 체중 일정에 음식을 제공 하는 바퀴를 실행 하지 않고 또는 실행 하는 바퀴와 함께 지 내게 하 고 제공 하는 식품 광고 libitum1,2,3. ABA 모델 몸 무게, hypophagia, 저체온증, 발 정기의 손실 및 증가 자극 HPA 축4의 극적인 감소에 안정적으로 발생합니다. 궁극적으로, ABA 죽음, 주제 패러다임5에서 제거 하지 않는 한 발생 합니다. ABA 패러다임 연구를, 복잡 한 식사 장애 식욕-행동의 심한 dysregulation는 약 100에 1 명의 여성 및 남성6의 작은 비율에 영향을 미치는의 동물 모델을 제공 합니다. AN 고통 받아 환자 자주 과다, 운동, 일반적인 불안7,8의 극단적인 금액으로 구성 된 전시. 약 10%의 사망률과 AN 모든 정신 장애9중 가장 높은 사망 율이 있다. 10,11에서 그 고통을 위한 아무 승인된 약리 치료는 현재 치료는 인지 치료, 제한 됩니다.
AN는 주로 여성에 영향을 미치는 질환으로 일반적으로 간주 되었다. 10 배 이상 남성 보다 여성에서 가능성이 있는 진단, 여성 과목으로 전통적으로는12에 초점입니다. 그러나, 특별 한 배려는 연구에서 남성을 제외에 취해야 한다. 그러나 낮은 남성, 근육 dysmorphia (MD)에 남아의 진단 신체 이미지 왜곡 및 다이어트 자주 무질서에 AN, 많은 유사성을가지고 있는 상태입니다. MD와는 비슷한 방식으로13,,1415에 분류 될 수 있습니다 개념에 대 한 지원이입니다. 이 MD의 경우도 대표는 "남성"의 버전 AN 제안할 수 있습니다. 동물 모델의 맥락에서 일부 보고서는 건의 했다 남성은 ABA 패러다임을 여성 보다 더 적습니다. 예를 들어 최근 연구는 높은 사망률을 보였다 고 C57Bl/6 마우스16에 여성에 비해 음식 섭취 량을 감소. 민감성 ABA에의 한 예측은 자발적인 신체 활동 (SPA). 더 높은 또는 낮은 스파 쥐 여성17보다 더 강한 효과 보여주는 남성 쥐와 ABA 패러다임에 체중을 더 높습니다. 반대로, 여성 설치류 ABA18제한 단계 남성 보다 더 많은 운동을 관찰 되었습니다. 또한, 연구 Balb/cJ 마우스 C57Bl/6 마우스, 여성 쥐에 높은 사망률을가지고 하 고 남성 (그림 1)6에 비해 음식 섭취 량 감소의 반대의 효과 표시. 와 ABA 패러다임에서 남녀 간의 결과 다양 한 패턴을 먹는 무질서와 남성에 대 한 인식을 증가, 남성 및 여성 주제를 테스트 해야 합니다.
ABA 패러다임, 섹스의 차이 이외에도 나이 및 스트레인 고려 되어야 한다 과목을 선택할 때. 더 정확 하 게 사춘기 마우스는 이후 AN 청소년 기, 쥐와 쥐19,20,,2122관찰로 일반적으로 나온다 AN를 모델 수 있습니다. 기준선 수준에 다른 사람 보다 더 활성화 되어 긴장 있다 자화 율의 높은 속도 ABA23의 심각도. 긴장 불안, DBA/2와 같은 더 높은 수준의 알려진 바퀴 운영 하는 활동, ABA 패러다임24에서 더 빠른 강하 율을 나타내는 것이 증가 하고있다. 실험 설계에 따라 선택의 변형 ABA의 기간을 최대화 하기 위해 맞출 수 있습니다.
ABA 역설 마우스 고유 하지 않습니다. 쥐를 포함 하 여 다른 포유동물, 햄스터, gerbils, 돼지, 다람쥐, 그리고 기니 피그가 현상6설명 했다. 포유류 종에 걸쳐 ABA 현상 보존 ABA 패러다임 인 간에 있는 거식 증 같은 동작을 기본 메커니즘을 조사 하는 변환 도구를 제공할 수 있습니다 제안 합니다. 특히 마우스는 ABA 기본 메커니즘의 연구에 적합. 마우스에 밀도가 지 내게 될 수 있다 고 생성 시간이 상대적으로 짧습니다. 마우스는 완전히 시퀀스 게놈 그리고 수많은 outbred, 타고 난, 특별 한 긴장, congenics, 등 사용할 수 있습니다. 생성 된 유전자 조작 선의 광대 한 수, 그들이 연구에 대 한 이상적인 손을 질문에 AN. 따라 같은 질환에 영향 유전 평가, 연구원은 복잡 한 신경 회로 또는 진 식을 조작할 수 있습니다. 잠재적으로 가능한 인간을 공부 하는 경우는 유전 영향에 대 한 질문에 대답 하는 ABA 패러다임에서 행동 평가 하기
AN의 동물 모델의 제한 된 수 현재 존재. 스트레스 모델 유도 hypophagia 설치류 꼬리 곤란 사용 하 여에서 참신 유도 hypophagia, 찬 수영, 및 두뇌 자극. 스트레스를 유도, HPA 축에 변화 감소 된 몸 무게25결과 식욕 감소. 그러나, HPA 축은 또한 potently 또한 과다 등 AN의 추가 기능을 통합 하는 ABA에 의해 자극 됩니다. 공부는에서 고려해 야 할 또 다른 모델은 만성 음식 제한 모델. 40 ad libitum 의 60%에서 범위에 식품을 제한 하 여 영양26에 생리 적인 응답을 모방 수 있습니다 하나. 이 방법은 부적당 한 먹이의 효과 연구에 대 한 유효 하지만, 그것 않습니다 재현 하지는의 핵심 문제는 자발적인 음식 제한. ABA 패러다임에서 동물 음식 액세스의 일의 부분에 대 한 박탈 하지만 바퀴는 또한 존재 하는 경우에 자발적으로 음식 섭취를 줄일 수 있습니다. 유전자 모델은 또한 AN. 연구원의 병 인을 검사 하 이용 되었다 neurochemical 및 유전적 요인 등 유전자 BDNF와 신경 전달 물질 도파민, 세로토닌27는에 연루를 발견 했다. 유전자 모델의 사용은 AN 뒤에 신경 메커니즘 이해 결정적 이다. 그러나, AN의 게놈 넓은 협회 연구는 아직 중요 한 안타를 굴복 하지 그리고 AN에 없는 희귀 한 변종 발견 되었습니다. 미래 연구 AN 관련 고기에 대 한 이해를 높이기 위해 ABA 모델 유전 접근을 결합 한다.
전체 정신 장애에 대 한 동물 모델 개발 복잡성과 인간의 장애의이 사실상 불가능 하다. 그러나, 정신 장애의 특정, 잘 정의 된 구성 요소를 모델링 함으로써 기본 생물학 또는 이상에 대 한 독특한 통찰력 얻을 수 있습니다. 이러한 생물 학적 통찰력 다음 소설 치료를 식별 하기 위해 사용할 수 있습니다. 설치류 ABA 패러다임 따라서 윤리적 인간, 유전자 조작, 신경 회로, 물결 효과 등에서 공부 수는 같은 동작을 기본 메커니즘을 공부에 대 한 전 임상 도구를 제공 합니다 그리고 특정 환경 요인의 결과입니다.
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Protocol
여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC), 샌디에고가 주 대학에 의해 승인 되었습니다.
1입니다. 마우스
- 연구에 대 한 적절 한 마우스 스트레인을 선택 합니다.
- 공급 업체에서 쥐를 구입 하거나 적절 한 실험 번호를 얻을 줄을 증폭.
- 그룹 하우스 충분 한 새 환경 순응 기간 동안 수 있도록 연구를 시작 하기 전에 적어도 1 주 동안 동물 시설에 마우스를 구입.
- 때 마우스는 8 주 정도 미리 실험 새 환경 순응 단계를 시작 합니다.
2입니다. 주택
- 취소 방해 실행 휠, 식품 용기, 그리고 물 병을 포함할 수 있는 연습장을 선택 합니다.
- 실내 온도 및 습도 테스트 가설을 보완 하기 위해 통제 한다.
참고: 높은 온도 ABA28의 개발을 줄일 것입니다.
3. 실행 바퀴
- 예제 테이블의 자료 를 참조 하십시오 잠재적인 산만 하 고 케이지 내에서 얽 힘을 피하기 위해 무선 통신으로 바퀴를 선택 합니다.
4입니다. 물 병
- 실행 바퀴 또는 홈 장에 음식 저장소 공간에 대 한 경쟁 하지 것입니다 물 병을 선택 합니다.
- 식 수에서 약물 치료를 제공 하는 경우 덕트 테이프는 빛에 민감한 환경을 만드는 병.
5입니다. 식품
- 낮은-지방 차 우 가설 테스트 되 고 (예를 들어, Envigo의 설치류 다이어트 8604)에 대 한 적절 한을 선택 합니다.
참고: 다이어트는 지방과 설탕에 높은 ABA29의 개발을 줄일 수 있습니다. - 작은 유리 용기를 사용 하 여 제공 하는 차, 약 65 cm 높이에 직경 x 50 cm.
참고: 자동된 급지대 조사 방해를 제한 하 여 스트레스를 줄일 수 있습니다 유리 항아리를 대신 사용할 수 있습니다. ABA 연구 약물 조작으로 수행 하는 경우 가장 유리한 수 있습니다.
6. 미리 실험 새 환경 순응 단계
- 노트북 및 휠 허브 가까이 케이지 랙을 선택 하 여 실험 영역을 설정 합니다. 이 데이터 전송 문제를 제한 합니다.
- 노트북과 무선 허브 설정.
- 노트북에 휠 관리 소프트웨어를 엽니다.
- 두 허브 활성화 되어 보장 하기 위해 소프트웨어를 보세요.
- "도구"를 열고 "바퀴 삭제." 5 번이이 단계를 반복 합니다.
- 소프트웨어를 닫습니다 다음 다시 여십시오.
- 휠 베이스의 배터리 팩으로 3 AAA 배터리를 배치 합니다.
- 휠 베이스의 하드웨어에 배터리 팩 와이어를 연결 합니다. 이 연결이 끊긴된 전에 사용 될 것입니다. 휠 베이스에 배터리 팩을 닫습니다.
- 휠 베이스를 보장 하기 위해 소프트웨어 적절 한 무선 허브에서 "1" ID와 함께 나열 됩니다 확인 하십시오. 기본 ID가 "1"로 표시 되지 않으면, 배터리 팩을 분리 하 고 6.2 단계에서 다시 시작.
- 이름 열에서 마우스 ID에 "1"에서 휠 ID를 변경 합니다.
- 실행 중인 바퀴의 안정성을 보장 하기 위해 덕트 테이프와 감 금 소의 바닥에 자료를 준수 합니다. 쥐 노출된 테이프에 씹는 것으로 모든 테이프, 막대기를 허용 하지 않습니다.
- 부식된 자석 조각 없이 실행 바퀴 디스크를 선택 하십시오.
- 기지에 바퀴를 놓고 케이지 벽 격자에서 클리어런스 확인 휠을 회전 합니다.
- 특정 소프트웨어를 실행 하는 바퀴 회전 계산 제대로 되도록 회전 수 디스크를 회전 합니다.
- 덕트-녹화 실행 바퀴와 물 병 케이지 바닥에 음식 항아리의 밑바닥으로 침구 또는 지 고 젖은에서 손실 되지 않도록 조각의 차를 방지 합니다.
참고: 젖은 차 우 차 우30건조에 비해 음식 섭취 량을 증가 시킵니다. - 항아리에 차 우의 5 개를 놓습니다.
참고: 사전 실험 단계 차 사용할 수 광고 libitum 이며 무게. 될 필요가 없습니다. 새 환경 순응 기간 동안 실행 하는 바퀴에 노출 ABA21,31강화 수 있습니다. - 장에 전체 물병을 놓고 물 광고 libitum제공 합니다.
- 모든 감 금 소는 무선으로 연결 된 실행 중인 휠, 음식, 그리고 물 때까지 반복 합니다.
- 개별적으로 자신의 적절 한 새에 마우스를 놓습니다.
- 소프트웨어를 관리 하는 바퀴에 "파일"로 이동 하 고 "수집을 시작 합니다." 클릭
- 바퀴 회전을 보장 하기 위해 소프트웨어 업데이트는 계산 되 고 시스템이 잘 작동.
- 쥐 2 전체 일을 위한 실험 주택 조건에 적응
- 그들은 ABA 실험을 처리 하기 위해 충분 한 건강 보장 하기 위해이 단계 마우스를 평가 합니다.
- 케이지 어떠한 홍수 물 병에서 매일 확인 합니다. 병, 범람 하는 경우 새로운 케이지와 함께 오래 된 케이지를 장착 하 고 바퀴와 간섭 없이 감 금 소에 식품을 준수 하기 위해 필요한 조치를 반복 합니다.
- 하루에 2, 음식 수준에 대 한 감 금 소를 확인 합니다. 낮은 경우에 음식, 차 우 2 조각으로 리필. 이렇게 쥐를 방해 하지 않고.
참고: 사전 실험 새 환경 순응 단계 어떤 마우스 hypophagia 전시 또는 저 체, 연구에서 마우스를 제거 합니다.
7. 실험 초기 단계-주 1
- 선택 "끝", 다음 "" 휠 관리 소프트웨어에 수집을 시작 합니다.
- 규모에 작은 플라스틱 비 커에 9 g 차 밖으로 0.00 g 감도로 측정 합니다. 정확한 체중을 기록 합니다.
- 부드럽게 제거 하 고 0.0 g 감도와 마우스 규모에 큰 플라스틱 비 커에 무게. 기록의 무게입니다.
참고: 제한 처리 하는 동안 쥐의 스트레스, 따라서 그들을 참을성 있게 처리 하 결정적 이다. - 모든 새 환경 순응 식품의 폐기.
- 항아리와 뿐만 아니라 그의 dispose에서 제거 했을 수 있는 어떤 음식에 대 한 검색 침구.
- 물 병 자리에 두고 하지만 그것은 적절 하 게 전체 보장.
- 깨끗 한 오염 70% 소 프로 파 놀과 종이 타 올으로 바퀴를 실행.
- 청소는 소 프로 파 놀 말린 후에 필요 하다, 그것의 감 금 소에는 마우스를 반환 하 고 선반에 케이지를 장착.
- 모든 마우스 무게와 음식의 9 g 밖으로 측정 및 감 금 소에 배치 될 때까지이 단계를 반복 합니다.
8. 실험 초기 단계-2-7 일
- 매일 같은 시간에 동물 시설을 반환 합니다. 또는 10 분 측정 다 하지 마십시오.
- 규모에 작은 플라스틱 비 커에 9 g 차 밖으로 0.00 g 감도로 측정 합니다. 정확한 체중을 기록 합니다.
- 부드럽게 제거 하 고 0.0 g 감도와 마우스 규모에 큰 플라스틱 비 커에 무게. 기록의 무게입니다.
- 감 금 소에서 식품 항아리를 당겨 하 고 모든 음식을 0.00 g 가늠 자에 작은 비 커에 덤프.
- 배설물과 침구는 음식 음식 항아리에 경우 모든 침구와 배설물의 선택. 작은 스 트레이너를 사용 하 여 무게 비 커에 가루 식품을 문질러. 핀셋 (필요한 경우)와 함께이 일을 하기 전에 모든 배설물을 제거 합니다.
참고: 침구는 하지 헤어는 스 트레이너를 통해 맞게 더 작은 조각으로. - 장에 음식 잔해에 대 한 검색 하 고 체중을 비 커에 추가 합니다. 남은 음식의 양을 기록 합니다.
참고: 경우 침구와 감 금 소를 검색 해야 합니다, 그것은 마우스 장에 무게 비 커 또는 전송 스트레스를 줄이기 위해 사용 하는 동안 그렇게 할 최고의. - 모든 식품의 폐기.
- 배설물과 침구는 음식 음식 항아리에 경우 모든 침구와 배설물의 선택. 작은 스 트레이너를 사용 하 여 무게 비 커에 가루 식품을 문질러. 핀셋 (필요한 경우)와 함께이 일을 하기 전에 모든 배설물을 제거 합니다.
- 깨끗 한 항아리를 닦 고 다시 감 금 소 합니다. 필요한 경우 테이프를 교체 합니다.
- 항아리에 새로운 식품의 이전 측정된 9 g를 놓습니다.
- 깨끗 한 오염 70% 소 프로 파 놀과 바퀴를 실행, 다음 바퀴를 말리십시오. 한 번에 하나의 케이지가 고 실수로 바퀴를 교환 하지 마십시오.
- 종료 하 고 매일 프로그램을 실행 하는 휠에 수집을 다시 시작.
- 제한 단계가 시작 될 때까지이 단계를 반복 합니다.
9. 실험 제한 단계-주 1
- 종료 하 고 휠 관리 소프트웨어에 수집을 시작 합니다.
- 무게 기준 프로토콜 당 쥐, 오래 되 고 새로운 음식.
- 지금 바퀴를 청소 하지 않습니다. 이 그들의 한정 된 수 유 기간 동안 마우스를 산만 수 있습니다.
- 새로운 음식, 차 우의 9 g에 6 h에 대 한 액세스를 허용 합니다. 기록 시간 음식 제공 됩니다.
참고: 음식을 사용할 수 있는 가벼운 주기 동안에 ABA의 개발에 적용 됩니다. 마우스는 일반적으로 라이트 사이클 동안 수 면, 이후 쥐 소비 하지 않습니다 일반적으로 그들의 매일 음식의 대부분이 시점 이후, ABA의 개발 악화이 시간 동안 음식에 접근을 주는. 반대로, 마우스 어두운 주기 동안 음식 액세스를 부여 것입니다 개발 ABA 더 느리게32. 더 이상 발생 합니다 식품 액세스의 기간을 조정 또는 더 짧은 생존 시간 (그림 2). 음식 예상 활동 (연방 항공국)는 과다, 음식 제공32,,3334전에 즉시 발생 합니다. FAA로 보였다 바퀴 운영 하는 연방 항공국 동안 액세스 거부 ABA 동작32살펴볼 ABA의 개발을 달라질 수 있습니다.- 각 마우스 나중 음식 정확히 6 h를 제거 하 고 남은 수량 측정. 기록 시간 음식 제거 됩니다.
- 필요한 경우 지금, 바퀴를 청소 하 고 뒤에 후속 연습장에서 당기는 음식에 점점 없이 그렇게 하려고.
- 음식 무게 고 마우스 당 먹은 음식의 양을 결정 하는 음식에 차이 계산.
- 각 마우스에 대 한 강하 무게를 계산 합니다.
참고: 강하 무게 때 초기 체중의 최종 측정의 75%에 도달 하면 마우스 실험에서 제거 해야 합니다. 예를 들어 마우스 무게가 20 g 15 g에 도달 하면 제한 단계 시작 되는 시점에 그것은 실험에서 제거 되어야 합니다. - 동물 시설에 손에 강하의 복사본 무게를 보관 합니다.
참고: 실험 평가 ABA에서 복구 시도 될 수 있습니다; 식품 중 ad libitum, 제공 또는 바퀴는 쥐 건강 한 몸 무게34반환 과정 연구에 잠겨 있다.
10. 실험 제한 단계-2-14 일
- 1 일 제한 프로토콜에서 모든 측정 단계를 반복 합니다. 바퀴 인수를 다시 시작 하지 마십시오.
- 마우스에 도달 하는 경우 드롭 무게 (그것의 기준선 체중의 75%), 휠 및 식품 항아리 케이지에서 제거는 감 금 소의 바닥에 충분 한 음식을 제공 그리고 다른 생쥐와 함께 진행. 일단 모든 감 금 소에 참석 된, 드롭 무게에 도달한 모든 마우스를 안락사.
- 실험의 기간에 대 한 각 마우스에 휠을 둡니다.
- 매일 어떤 부상에 대 한 각 마우스를 확인 하십시오. 필요한 경우, 손상 된 발톱 클립, 염증, 등 조언을 물어 동물 보호 직원 부상으로 진행 하는 방법에 대 한 확실 치료.
11. 연구 종료
- 연구는 14 일을 지속 했다, 15 일에 모든 쥐를 무게. 제한 1 일 중량 기준 체중으로 간주 됩니다.
참고: 학문의 길이 가설 테스트를 해결 하기 위해 수정할 수 있습니다. 긴 기간 음식 액세스 기간 연구 길이 연장 사용할 수 있습니다. - 필요에 따라 마우스를 안락사.
- 적절 한 객실에 더러운 장비를 가져가 라.
- 하루 10 전체 일의 데이터를 제공 하는 15에 휠 수 수집을 끝.
- 무선 휠 허브를 해제 합니다.
- 데이터를 추출 합니다.
- 데이터를 분석 합니다.
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Representative Results
두뇌 파생 된 neurotrophic 요인 (BDNF), 단백질 체중 유지 보수, 뿐만 아니라 먹이의 조절에 기여 하는35와 함께 환자의 혈 청에서 감소 된다. 이 실험 예정 먹이, 실행 바퀴 액세스 또는 BDNF 식 마 (HPC), 복 부 tegmental 지역 (VTA), 핵 accumbens (NAc), 내측 전 두 엽 피 질 (mPFC) 내에 둘 다의 효과 평가. 신경 세포 접착 분자 1의 표현 (NCAM1) mesocorticolimbic 통로에서 BDNF에 효과의 특이성을 탐험을 평가 했다.
쥐 동물 보호 시설에서 기후 제어 룸에 12시 12분 빛 어두운 주기 내에서 개별적으로 보관 했다. 감 금 소는 릴레이 데이터 모든 30 무선 실행 바퀴를 갖춘 했다 노트북 s. 표준 차 항아리에 제공 했다 약 2"직경에서 약 1.5" 기준선과 제한 기간 동안 높은 벽.
4 실험적인 그룹 의사 무작위로 할당 했다: 광고 libitum (Ad Lib), 예정 (STV) 먹이, 무료 휠 실행 및 음식 접근 (실행), 또는 무료 바퀴 운영 하는 음식 제한 (ABA) (그림 3). 그룹 할당 4 무게 해당 그룹에 초기 몸 무게에 의해 결정 되었다. 마우스는 개별적으로 지 내게 되었고 2 일 새 환경 순응 기간 및 초기 계획 기간 7 일 동안 실행 바퀴에 광고 libitum 일정 액세스를 먹이.
최대 12 일 예정 된 음식 액세스 기간 동안 STV와 ABA 그룹 음식 하루 (09시 ~ 15:00)만 6 h에 대 한 액세스를 했다 고 모니터링 되었고 그들은 만난 그들의 시작 체중의 25%의 그들의 계산 된 드롭 무게 제거. 매일 조정 STV 그룹 STV 그룹 회원 일반적으로 더 빠르게 체중을 잃게 하는 ABA 그룹으로 비슷한 강하 율을 했다 되도록 음식 액세스를 제한 되었다. 각 실행 마우스 연구에서 제거를 위한 ABA 마우스를 결합 했다 그리고 각 광고 Lib 마우스는 STV 마우스를 결합 했다. 얹 보장 모든 쥐 비슷한 시간 포인트에서 연구에서 제거 되었습니다. 이 디자인은 같은 기간에 대 한 다양 한 실험 조건 경험 된 쥐의 그룹 사이 유전자 발현의 비교에 대 한 허용. 제거 하는 일 수는 생존의 수단으로 해석 되었다. 또 다른 가능성은 먹을 ABA 그룹으로 약간 제한 하지만 6 h 기간 동안 식품의 초과 함께 제공 되는 추가 실행 그룹을 포함 것입니다. 또한, 5 실험 그룹 사용할 수 있습니다, 실행 그룹의 두 형태를 포함 하 여. 그룹의 연구의 목표에 따라 다릅니다.
ABA 패러다임에서 제거 후 마우스 빠른 뇌 추출에 대 한 참 이었다. MPFC, HPC, NAc, VTA에서 조직 두뇌 매트릭스 및 조직 펀치를 즉시 드라이 아이스를 사용 하 여 고정 스냅을 사용 하 여 제거 되었습니다. 샘플은 RNA 추출 전에-80 ° C 냉동 고에 보관 했다.
데이터의 통계 분석은 분산 분석 (ANOVA) 테스트를 사용 하 여 수행 되었다. 초기 계획 데이터, ANOVA는 각 종속 변수 (몸 무게, 음식 섭취 량, 그리고 바퀴 운영 하는)에 적용 됩니다. 특별 포스트 분석의 분산 또는 상호 작용을 수행 했다. 때 분석의 분산 특별 게시 적용 된 Bonferroni 조정 되었다.
일반 선형 모델 (프로시저 GLIMMIX; 제한에서 데이터를 분석 하 SAS v9.2; 코드 요청 시 해당 저자에서 사용 가능) 각 변수를 평가 하는 데 사용 됩니다. 특별 포스트 분석 틀린 발견 비율 메서드를 사용 하 여 상호 작용을 확인 하는 데 사용 됩니다. 생존 분석 Logrank (벽난로-콕스)와 Peto Peto Wilcoxon 특별 게시물 테스트 카 플 란-마이어 테스트를 사용 하 여 수행 되었다. 의미는 p 에서 설정 된 < 0.05.
바퀴 실행 미치지 않았다 체중 기준선, 동안 실행 바퀴 기준 일 2-7에 사용할 수 있었던 음식 소비를 증가 하는 동안. 예정 된 수 유, 전에 실행 바퀴에 활동 실행 및 ABA 그룹 사이 다른 되지 않았습니다.
광고 Lib 및 실행 마우스는 각각 STV와 ABA 마우스를 결합 했다, 이후 생존 예정 된 먹이 (그림 4는) 동안 실험적인 그룹 사이에서 차이가 없었다. 얹, 없이 ABA 쥐의 생존은 극적으로 실행 및 STV 그룹35에 비해 감소. 그러나, 몸 무게는 예정 된 먹이 (STV와 ABA 그룹)에 노출 하는 두 그룹에서 일 1-5에 감소 되었다 (그림 4b). 하지만 두 그룹그림 4(c), 1-5 일에 먹이 또한 감소 된 음식 섭취 량을 예정 했다 바퀴 운영 하는 활동 (그림 4d)에 영향을 주지 않습니다. 이 연구에서 ABA 그룹의 과다 (일 1-3) 브리핑 및 의미에 비해 실행 그룹 아마도 ABA 상태에서 쥐의 급속 하 게 떨어지는 건강 때문 이었다.
바퀴 실행 크게 증가 BDNF 식 음식 제한 하는 동안그림 5(a) VTA에서 VTA (그림 5b), NCAM1 mRNA 식 증가 하지만 BDNF mRNA 식 변경 하지 않았다. BDNF 또는 NCAM1에 휠 또는 음식 액세스 또는 상호 작용의 주요 효과 없음 있었다 NAc (그림 6) 내의 mRNA 표정. MPFC에 예정 된 먹이 BDNF mRNA 식 감소 하지만 NCAM1 mRNA 식 (그림 7)에 영향을 미치지 않았다. 휠 액세스 유전자 발현을 변경 하지 않은 그리고 음식 제한 및 휠 액세스의 아무 상호 작용 발견 했다. 마찬가지로, HPC에 음식 제한 및 휠에 대 한 액세스 BDNF의 아무 상호 작용 했다 또는 NCAM1 mRNA 식 음식 제한을 증가 NCAM1 mRNA 식 (그림 8).
그림 1 : ABA 패러다임에 차이 섹스. 시간이 지남에 (한) 남자와 여자 사이 누적 생존 쥐. (b) 남자와 여자 사이 몸 무게 제한 일 (c) 식품 섭취 제한 일 동안 남성 및 여성 쥐 사이 쥐. (d) 휠 실행 제한 일 동안 남성 및 여성 쥐 사이. 이 그림은 원래 간행물6에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 : ABA 기간에 먹이의 효과. 이 그림 얼마나 많은 일 쥐 음식을 사용할 수 있는 얼마나에 따라 제한에 남아 있게 됩니다. 이 쥐와 바퀴를 실행 하지 않고 표시 됩니다. 이 그림은 원래 게시35에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 : ABA 패러다임 실험적인 디자인. 이 이미지 ABA 실험 세트를 나타난다. 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 : ABA 패러다임의 효과. 매일 몸 무게 (는) 생존, (b), (c), 음식과 음식 제한 하는 동안 실행 (d) 바퀴. 이탤릭체 숫자 묘사 ABA 패러다임에 남아 있는 쥐의 수 있습니다. 결과 ± SEM. 의미 표현 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5 : VTA에서 유전자 발현에 ABA의 효과. (한) BDNF, (b) NCAM1 식 VTA에 ABA 조건에 노출 된 쥐의. 인세트 그려져 독립적인 측정에 대 한 제한 동안 평균 BDNF와 NCAM1 식을 나타냅니다. Log2(RQ) ± SEM p 로 표시 하는 결과 < 0.05. 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6 : Nucelus Accumbens에 유전자 발현에 ABA의 효과. (한) BDNF, (b) NCAM1 식은 NAc에 ABA 조건에 노출 된 쥐의. Log2(RQ) ± SEM p 로 표시 하는 결과 < 0.05. 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 7 : 유전자 발현에는 mPFC에 ABA의 효과. (한) BDNF, (b) 쥐 ABA 조건에 노출 되는 mPFC에 NCAM1 식. 삽입 그려져 독립적인 측정에 대 한 제한 동안 평균 BDNF 식을 나타냅니다. 결과 표시 의미 log2(RQ) ± SEM p < 0.05. 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 8 :는 HPC에 유전자 발현에 ABA의 효과. (한) BDNF, (b) NCAM1 식은 HPC에 ABA 조건에 노출 된 쥐의. 인세트 의미 BDNF와 NCAM1 식을 묘사 독립적인 측정에 대 한 제한 하는 동안 나타냅니다. 결과 표시 의미 log2(RQ) ± SEM p < 0.05. 이 그림은 원래 게시36에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
ABA 실험 경험 마음 유전 가변성에 다른 긴장, 나가, 약물, 및 AN. 베어링의 다른 다양 한 변수를 테스트 하 여 수정할 수 있습니다, 그리고 조정 실행 바퀴 또는 음식 액세스 기간 것 늘리거나의 심각도 증 후 그리고 강하의 속도입니다. 이것은 관심의 실험적인 질문에 따라 실험의 길이 늘리거나 검색할 수 있습니다.
음식 섭취 량의 정확한 측정 ABA 패러다임의 중요 한 부분 이지만, 종종 문제가 만들 수 있습니다. 침구, 대변, 및 소변 식품 항아리에 케이지 공간으로 이동 되는 식품과 함께 정확 하 게 남은 음식 무게에 어려움을 제공 합니다. 항아리에 감 금 소를 통해 마우스는 또한 음식과 가루 식품의 작은 비트를 남겨 주세요. 스 트레이너 적절 한 무게 녹음을 위한 음식 잔재를 찾을 침구를 통해 선별의 문제를 완화 하는 데 도움이 하지만 방법은 틀림. 그들의 무게를 마우스 처리 ABA 패러다임에서 또 다른 중요 한, 아직 혼란 요소 이다. 조사 방해를 가진 마우스는 ABA의 조건을 악화 있습니다 스트레스에 더 취약.
그러나이 기술은 한계와 나오나요 ABA AN, 평가에 유용한 방법입니다. 고려해 야 할 첫 번째 한계가입니다 ABA 모델 거식 증의 모든 측면을 모방 하지 않습니다. 예를 들어 설치류는 고 지방 규정식에 일반적인 실험 조건30에서 ABA를 개발 하지 것입니다. 그러나, 거의 아무 동물 모델 정신 장애의 모든 측면을 정리 하는 존재. 따라서, ABA 여전히 AN 관련 동작에 대 한 중요 한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
약물 치료는 또한 ABA 패러다임에서 구현할 수 있습니다. 매일 주사 주사 사이트에서 특정 약물에 의해 유도 된 단기 진정 지역 자극을 포함 하 여 원치 않는 효과 가질 수 있는 방지로 식 수를 통해 약국 이상적, 이다. 그러나, 그것은 매일 일일 물 섭취 량 ABA, 음주 증가와 첫 번째 그리고 액체 소비 절감으로 나중에 걸쳐 극적으로 변경 이후 일관 된 주입, 유지 하기 위해 약물의 농도 조정 하는 중요 한. 피하 미니 펌프를 사용 하 여 지속적으로 약물을 전달 하는 것도 가능 ABA 패러다임; 그러나, 해야 합니다 주의 미니 펌프는 작은 생쥐 식품 단지의 밖에 서 얻 및 실행 바퀴에서 한 시 빨리 벗어나게 실행을 허용 합니다. 또한, optogenetic 섬유 케이블의 사용은 이론적으로 가능 하지만 수정된 설정 필요. 또는 독점적으로 디자이너 약물 (DREADD)에 의해 활성화 디자이너 수용 체를 사용 하 여 특정 회로의 활동의 조작 코드를 내재의 합병증 없이 ABA 패러다임으로 사용 될 수 있습니다. 따라서, 다양 한 현대 신경 과학 도구 ABA 행동의 신경 메커니즘 연구에 통합 될 수 있습니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품은 NARSAD 독립 조사 수상 및 IMHRO 상승 스타 우울증 연구 상을 SCD 메모리의 조지 Largay에 의해 투자 되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Wireless Low Profile Running Wheels, Hubs, Software | Med Associates | ENV-047 | |
| Standard Teklad Rodent Chow | Envigo | 8604 | |
| 8 Week Old Mice | Jackson Laboratories | Balb/cJ | Strain used in our study - Can use other strains to assess ABA |
| Scout Pro Scale 200 g | Ohaus | SPE202 | Used to weigh mice |
| Scout Pro Scale 400 g | Ohaus | SPE402 | Used to weight food |
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