Vi beskriver etableringen av en murine modell for Parkinsons sykdom MPTP og atferdsmessige vurderinger bruker sylinder og åpne feltet testene for å måle motorikk. Deretter bruker vi L-DOPA eksempel som viser hvordan du bruker denne modellen i studiet av PD narkotika.
Parkinson’s sykdom er en vanlig nevrodegenerativ lidelse sykdom, forårsaker fenomenet risting, stivhet, treghet og demens. 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) kan føre til noen Parkinson-lignende symptomer ved å ødelegge dopaminergic nerveceller i substantia nigra av hjernen. Det er dermed brukt til å etablere PD modeller i ulike dyrestudier. Her, mus motta MPTP injeksjoner (20 mg/kg/dag) i syv dager og atferdsmessige testene utføres på den åttende dag. Denne modellen er tilpasset effektivt i studiet av PD. Atferdsmessige testene her inkluderer sylinder testen og åpne feltet testen. Sylinder eksperimentet brukes til å oppdage dyrenes evne til å løfte sin front paws når satt i et annet miljø. Som PD modell mus vise overordnede-musen buer ryggen-antall pote løfting nedgang. Denne testen er enkelt å utføre. Åpne feltet testen brukes til å oppdage hvor tid musene bruker på kjøre, gå og gjenværende immobile. Vi analysere dyrene bevegelser i åpne-feltet bruker programvare og hente data. Til slutt, vi bruker L-DOPA, en av mest vanlige PD narkotika, som et eksempel som viser hvordan du bruker denne modellen til studiet av PD narkotika. Våre resultater viser at MPTP nevrotoksisitet induserer motor underskudd som gjøres ved L-DOPA.
Parkinson’s sykdom (PD), en av de vanligste sykdommene blant eldre personer, er en langsiktig nevrodegenerativ lidelse1. Pasienter vise alltid fenomenet risting, stivhet, treghet og demens som forverres over tid2. Andre symptomer inkludert sensoriske, er sove, og emosjonelle problemer også ofte observert2. Årsaken til PD er fortsatt uklart, men det er generelt antatt å involvere både genetiske og miljømessige faktorer, som har medført tap av dopaminergic nerveceller i substantia nigra3, og utvikling av Lewy organer og Lewy neurites i ulike regioner i den hjernen4.
Blant studier av PD, er 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)5 tilpasset mye gjengi noen PD symptomer i eksperimentelle modeller. I 1984 funnet Langston et al. først at injeksjoner av MPTP i ekorn aper resulterte i Parkinsonism6. Selv om MPTP gnager modellen ikke viser tilstedeværelse av Lewy etater, som er biomarkør av PD, forårsaker MPTP Parkinson-lignende symptomer ved å ødelegge dopaminergic nerveceller i substantia nigra av hjernen7. MPTP modellen tar mindre tid sammenlignet med andre narkotika modell for PD som de av 6-hydroxydopamine (6-OHDA)8 og 1-metyl-4-phenylpyridinium (MPP +)9, injeksjon av MPTP er enkelt å utføre. Mus motta MPTP injeksjoner (20-30 mg/kg/dag) for syv dager, og atferdsmessige testene utføres på åttende dag10.
Åpne feltet test11 ble først utviklet av Calvin S. Hall, en amerikansk12. I ulike studier, er ulike typer atferd testet. I forskning som fokuserer på Parkinsons sykdommer, atferd som bevegelse aktiviteter og hastigheten på bevegelse er testet for å se hvis dyrets muligheten til å flytte rundt påvirkes. Sammenlignet med andre metoder brukes til å teste etablering av PD dyr, åpne feltet testen er lett å gjennomføre fordi utstyret som trengs er enkel, og prototyper og data analyseprogramvare (f.eks MATLAB Excel) kan brukes enkelt samle og grafen den data. Variasjonskoeffisienten er også relativt liten13, som betyr at resultatet av åpen test er pålitelig. En annen fordel over andre metoder er at virkemåtene inkludert i dette eksperimentet er enkelt å skille; musene kan være kjører, gåing eller står stille. Vanligvis kan åpne feltet testen brukes på gnagere når forskeren må vurdere emnet mobilitet.
Sylinder testen kalles også asymmetrisk bruk av forelimbs test. Når denne testen ble først utviklet, ble det brukt til å teste asymmetrisk bruk rottas forelimbs14. Her bruker vi denne testen for å analysere dyrets evnen til å strekke ut og bruke begge sine forelimbs for å utforske nye omgivelser. Den substantia nigra og corpus striatum skades av MPTP i hjernen, dyret gjerne arch ryggen og blir mindre sannsynlig å strekke ut og utforske ukjent miljøet. Denne testen er lett å kjøre, og kan gi et foreløpig resultat. Men har denne testen høy interne variasjon, så det er vanligvis brukt med sammen med andre atferd eksperimenter.
L-DOPA, som er også levodopa eller L-3,4-dihydroxyphenylalanine, er en vanlig måte å behandle Parkinsons sykdom siden en årsak til PD er reduksjon av dopamin i den. L-DOPA er forløperen til dopamin. Men i motsetning til dopamin, det kan ta blod – hjerne barrieren, som betyr at det vil være mer effektiv i å øke konsentrasjonen av dopamin i hjernen området. Etter den krysser blod – hjerne barrieren, omdannes L-DOPA til dopamin av L-amino acid dekarboksylasehemmer15.
Her beskriver vi måling og analyse av funksjon i MPTP-indusert-PD modell mus med en sylinder test14 og en modifisert åpne feltet testen. Vi administrerer L-DOPA eksempel som viser hvordan du bruker denne modellen i studiet av PD narkotika. Våre resultater viser at MPTP induserer motor underskudd som gjøres ved L-DOPA.
På grunn av ødeleggelse av dopaminergic nerveceller i substantia nigra av hjernen forårsaker MPTP Parkinson-lignende symptomer i mus7. L-DOPA er den mest foretrukne medikament for PD helt siden klinisk bruk, fordi det hjelper opprettholde normale daglige aktiviteter hos pasienter med PD, med effektiv undertrykkelse av motor unormalt inkludert akinesia og stivhet15. Mus behandlet med MPTP viste impairments i atferdsdata testene som sylinder test og åpne felttest, som kan…
The authors have nothing to disclose.
Vårt arbeid er finansiert av Tianjin Undergraduate treningsprogrammer for innovasjon og entreprenørskap (Grant nr. 63183004). Dette prosjektet ble igangsatt i staten nøkkel laboratorium av medisinske kjemiske biologi ved Nankai University. Forfatterne erklærer at det ikke er noen konflikter av interesser.
70% Ethanol | Ruiboxing Company | RBX-64175 | |
Camera | BASLER | acA645-100gm | |
Cylinder test | Made in-house at Nankai University | N/A | |
Excel | Microsoft | N/A | |
Levodopa | Sigma-Aldrich | 72816 | |
Matalb 2017a | Mathworks | N/A | |
Mice | Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences | Balb/c | Adult female mice(10 weeks) |
MPTP | Yuanye Biological Technology Company Ltd., Shanghai | S31504-500mg | |
Open field test | Made in-house at Nankai University | N/A | |
Syringe | Solelybio | S-xsgwz-w | Irrigation |
Syringe | Jiangxi Fenglin Medical Application Co. | hc3824 | Intraperitoneal injection |