Waiting
Login processing...

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

Medicine

Etablering af en enhed til søvnmangel hos mus

Published: September 22, 2023 doi: 10.3791/65157
* These authors contributed equally

Summary

Denne protokol skitserer en metode til opsætning af en omkostningseffektiv vippeplatformbaseret enhed, der anvendes til at fremkalde søvnmangel hos mus. Denne enhed har vist sig at være effektiv til at forårsage forstyrrelser i elektroencefalogram (EEG) -dokumenterede søvnmønstre samt fremkalde metaboliske og molekylære ændringer forbundet med søvnmangel.

Abstract

Døgnrytmeforstyrrelse refererer til desynkronisering mellem det ydre miljø eller adfærd og det endogene molekylære ur, hvilket væsentligt forringer helbredet. Søvnmangel er en af de mest almindelige årsager til forstyrrelser i døgnrytmen. Forskellige metoder (f.eks. platforme på vandet, skånsom håndtering, glidende stangkamre, roterende tromler, orbitale ryster osv.) er blevet rapporteret for at fremkalde søvnmangel hos mus for at undersøge dens virkninger på helbredet. Den aktuelle undersøgelse introducerer en alternativ metode til søvnmangel hos mus. En automatiseret vippeplatformbaseret enhed blev designet, der er omkostningseffektiv og effektivt forstyrrer søvn i gruppehusede mus med justerbare tidsintervaller. Denne enhed inducerer karakteristiske ændringer af søvnmangel med minimal stressrespons. Derfor kan denne metode vise sig nyttig for forskere, der er interesserede i at studere virkningerne og de underliggende mekanismer for søvnmangel på patogenesen af flere sygdomme. Desuden tilbyder det en omkostningseffektiv løsning, især når flere søvnberøvelsesenheder skal køre parallelt.

Introduction

Døgnrytmeforstyrrelse refererer til desynkronisering mellem det ydre miljø eller adfærd og det endogene biologiske ur. En af de mest almindelige årsager til forstyrrelser i døgnrytmen er søvnmangel1. Søvnmangel påvirker ikke kun menneskers sundhed negativt, men øger også risikoen for mange sygdomme, herunder kræft2 og hjerte-kar-sygdomme3. De mekanismer, der ligger til grund for de skadelige virkninger af søvnmangel, er imidlertid stort set ukendte, og etablering af søvnberøvelsesmodeller er afgørende for at øge vores forståelse i denne henseende.

Forskellige metoder til søvnmangel hos mus er blevet rapporteret, såsom brugen af vandplatforme4, skånsom håndtering5, glidende stangkamre6, roterende tromler7 og buromrøringsprotokoller 5,8,9. Glidende stangkamre fejer automatisk stænger over bunden af buret og tvinger musene til at gå over dem og holde sig vågne. Cage agitation protokoller involverer placering bure på laboratorie orbital shakers, hvilket resulterer i effektiv søvnforstyrrelse. Selvom disse metoder er automatiske og effektive, kan de være dyre, når flere enheder skal køre parallelt, især til specifikke undersøgelsesdesign, der involverer et stort antal søvnberøvede mus, der er nødvendige for cirkadisk genprofilering. På den anden side er vandplatforme og skånsomme håndteringsprotokoller billigere og enklere metoder, der almindeligvis bruges til at fremkalde søvnmangel. Vandplatformen tillader imidlertid ikke automatisk styring af forudspecificerede deprivationshvilecyklusser10,11, og skånsom håndtering kræver kontinuerlig årvågenhed fra forskerne for at forstyrre søvnen. Derudover kan andre modaliteter, som roterende trommer, forvirres af social isolation eller stress12.

Inspireret af den orbital shaker-baserede metode sigter vi mod at introducere en protokol til etablering af en vippeplatformbaseret enhed til søvnmangel hos mus. Denne metode er billig, effektiv, minimalt stressende, kontrollerbar og automatiseret. Den nuværende protokol giver os mulighed for at oprette en vippeplatformbaseret enhed til en pris, der er cirka ti gange billigere end orbitalrystere, baseret på vores tilgængelighed. Denne enhed forstyrrede effektivt søvn hos gruppehusede mus og inducerede karakteristiske ændringer af søvnmangel med minimal stressrespons. Det vil især være nyttigt for forskere, der er interesserede i at undersøge virkningerne og de underliggende mekanismer for søvnmangel på patogenesen af flere sygdomme, især når undersøgelsen involverer søvnmangel i flere grupper parallelt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreforsøgsprotokoller i denne undersøgelse blev godkendt af laboratoriedyrets velfærdsetikkomité på Renji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University. C57BL/6J-hanmus i alderen 8 til 10 uger blev anvendt i undersøgelsen. Dyrene blev hentet fra en kommerciel kilde (se materialetabel). De vigtigste dele, der kræves til etablering af udstyret, er anført i figur 1A.

1. Forberedelse af søvnberøvelsesanordningen

  1. Fastgør den ene ende af en 50 cm slidset stålkanal i midten af en 40 cm slidset stålkanal med skruer (se materialetabel) for at skabe en T-formet struktur; gentag processen og lav to sådanne T-formede strukturer (figur 1B-a).
  2. Lad de to T-formede konstruktioner stå parallelt med 30 cm fra hinanden, og forbind bunden af de to T-formede konstruktioner med en 30 cm skruekompatibel stålcylinder (se materialetabel) ved hjælp af skruer (figur 1B-b).
  3. En rektangelplatform af stål (20 × 25 cm) (se materialetabellen) placeres mellem de to T-formede strukturer (figur 1B-c).
    BEMÆRK: Hvis brugsklare stålrektangelplatforme af den specificerede størrelse ikke er tilgængelige, kan man lave en ved svejsning af 2 mm tykt fladt stål.
  4. Fastgør hver ende af en 30 cm skruekompatibel stålcylinder, der er fastgjort i platformen til to lejer, der er fastgjort på hver af de T-formede konstruktioner 10 cm ned fra toppen (figur 1B-d).
  5. Fastgør et motorbeslag (se materialetabel) på en af de T-formede strukturer 25 cm ned fra toppen ved hjælp af skruer (figur 1B-e).
    BEMÆRK: Alternativt kan konstruktionsklæbemiddel bruges til at fastgøre motorbeslaget på den T-formede struktur i stedet for besætninger.
  6. Installer en motor (se materialetabellen) på motorholderen med skruer (figur 1B-f).
  7. Fastgør en køleventilator (se materialetabellen) med selvlåsende bånd på den T-formede struktur under motoren (figur 1B-g).
  8. Fastgør lejeenden af en plejlstang til et platformhjørne, der vender mod motoren, ved hjælp af skruer (figur 1B-h).
  9. Fastgør en anden ende af forbindelsesstangen til motorakslen ved hjælp af skruer (figur 1B-i).
  10. Der bores to 4 mm huller i hvert af de fire hjørner af en plastbeholder eller et standarddyrebur (se materialetabellen) med en elektrisk boremaskine, og der bores to 4 mm huller og et lavere 6 mm hul på venstre side af buret (figur 1B-j).
  11. Fastgør buret på rektangelplatformen med selvlåsende bånd gennem hjørnehullerne (figur 1B-k).
  12. Bor et 5 mm hul i hætten på et 50 ml centrifugerør med en elektrisk boremaskine, og tilslut hullet med en lang dyse udstyret med en kugleventil for at forhindre vandlækage.
    BEMÆRK: Hydrogel ville være en alternativ mulighed for vandforsyning, hvis det er vanskeligt at tilpasse vandflasker.
  13. Fastgør den tilpassede vandflaske på venstre side af buret ved hjælp af selvlåsende bånd gennem de to 4 mm huller, hvor dysen går gennem 6 mm hullet (figur 1B-l).
  14. Tilslut strømklodsadapterens elektriske udgangsledninger til motorens to klemmer (figur 1B-l).
    BEMÆRK: Der er ikke noget specifikt polaritetskrav til tilslutning af ledningerne til motorterminalerne.
  15. Tilslut strømklodsadapterens elektriske indgangsledninger til tidskontaktoren (figur 1B-m).

2. Induktion af søvnmangel

  1. Tryk på plustegneknapperne længst til højre på henholdsvis venstre og højre halvdel af tidskontaktoren (se materialetabellen), indtil "M" vises på de mekaniske tællere på begge sider (figur 1C-a).
  2. Tryk på de midterste plustegnsknapper på venstre og højre halvdel af tidskontaktoren, indtil "5M" vises på de mekaniske tællere på begge sider (figur 1C-b).
  3. Tryk på plustegnet længst til venstre i venstre halvdel af tidskontaktoren, indtil "15M" vises på venstre mekaniske tæller (figur 1C-c).
    BEMÆRK: Tidskontaktoren vil derefter være tændt i 15 minutter og slukket i 5 minutter i cyklisk tilstand.
  4. Sæt mus i buret med vand og mad ad libitum.
  5. Forsyn tidskontaktoren og køleventilatoren med strøm.
    BEMÆRK: Platformen vil nu gynge ved 10 omdr./min.
  6. Vej hver mus ved Zeitgeber-tid 0 (ZT0) hver dag.
    BEMÆRK: Lyset er tændt fra kl. 8 (ZT0) til kl. 20 (ZT12).

3. Test for oral glukosetolerance

  1. Mål fastende glukoseniveauer hos fastende mus ved at tage blodprøver fra halevener.
  2. Injicer glucoseopløsning i hver mus (2 g/kg legemsvægt) intraperitonealt ved hjælp af 1 ml sprøjter.
  3. Saml blodprøver gennem halevenen, og test blodsukkeret henholdsvis 15 min, 30 min, 60 min og 120 min efter glukoseinjektion.
  4. Sæt musene tilbage i buret med mad og vand ad libitum efter testen.

4. Høstning af hjernevæv

  1. Halshug musene efter tilstrækkelig bedøvelse ved at udsætte dem for isofluran (2%) i 3-5 minutter.
  2. Udsæt kraniet og lav et 1 cm lodret snit ved kraniet ved hjælp af kirurgisk saks.
  3. Fjern kraniet ved hjælp af myg hæmostater (se tabel over materialer) for at udsætte hjernevævet.
  4. Flyt forsigtigt hele hjernen ud af kraniehulen ved hjælp af buet pincet.
    BEMÆRK: Hjernevæv skal fjernes i henhold til lokale politikker.
  5. Hjernevævet vaskes med koldt fosfatbufret saltvand (1x PBS, 4 °C).
  6. Snap frys det intakte hjernevæv i flydende nitrogen og overfør vævet til -80 °C til langtidsopbevaring.
    BEMÆRK: Når det flashfrosne hjernevæv opbevares ved -80 °C, er det stabilt i mindst 6 måneder.

5. Påvisning af genekspression ved polymerasekædereaktion (PCR)

  1. Optø hjernevævet ved 4 °C eller på is.
  2. Overfør vævet til et 1,5 ml mikrocentrifugerør, og ekstraher det samlede RNA ved hjælp af den TRIzol-baserede metode13.
  3. Mål koncentrationen af RNA ved hjælp af et spektrofotometer (se materialetabel) efter RNA-ekstraktion.
  4. Udfør revers transkription af det totale RNA (1 μg) til komplementært DNA (cDNA) ved hjælp af et kommercielt kit14.
  5. Mål genekspressionsniveauer ved revers-transkription polymerasekædereaktioni realtid 15.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den etablerede enhed til søvnmangel hos mus er vist i figur 1D. På dag 7 efter påbegyndelse af søvnmangel indikerede elektroencefalogram (EEG) og elektromyografi (EMG) overvågning16, at enheden signifikant reducerede søvnvarigheden og øgede vågenhedsvarigheden hos mus (figur 2A-D). I mellemtiden øgede den nuværende protokol signifikant adenosinopbygning og mRNA-niveauer af Homer1a i hjernen (figur 2E, F), som er markører for vellykket søvnmangel17. Ved hjælp af et ELISA-kit18 observerede vi, at serumkortikosteronniveauerne ikke blev signifikant ændret af den nuværende søvnmangelprotokol (figur 2G). Efter søvnmangel i 7 dage faldt krops- og thymusvægten signifikant (figur 3A-D), i overensstemmelse med tidligere rapporter19. Desuden var glukosetolerancen signifikant nedsat hos mus efter søvnmangel (figur 3E,F). For at undersøge ændringerne i urgenekspression blev hjernevæv indsamlet hver 4. time i løbet af en dag. Vi observerede, at ekspressionsmønstrene for urgenerne i hjernen blev signifikant ændret efter søvnmangel (figur 3G og tabel 1), hvilket tyder på forstyrrelse af molekyluret20.

Figure 1
Figur 1: Etablering af den vippeplatformbaserede anordning. (A) Illustrationer, der viser de vigtigste dele, der kræves til samling af den vippeplatformbaserede enhed. (B) Detaljerede trin, der demonstrerer samlingen af anordningen til søvnmangel. (C) Billeder, der viser parameterindstillinger i tidskontaktoren. D) Fotografi af det fuldt monterede rystekammer. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Evaluering af søvnforstyrrelser og serumkortikosteronniveauer hos mus. (A) Skematisk diagram, der illustrerer EEG/EMG-registrering i mus under søvnmangel. B) Repræsentative EEG/EMG-optagelser sporet i mus. (C) Repræsentative EEG/EMG-bølgeformer i mus under vågenhed, NREM og REM. (D) Procentdel af vågenhedsvarighed, NREM-varighed og REM-varighed registreret i søvnforstyrrede mus og kontrolmus (n = 4 mus/gruppe). *P < 0,05, ***P < 0,001. Statistisk analyse blev udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; NREM, Ikke-hurtig øjenbevægelse; REM, hurtig øjenbevægelse; SD, søvnmangel gruppe. (E) mRNA-niveauer af Homer1a i hjernevæv målt i søvnforstyrrede mus og kontrolmus (n = 4 mus / gruppe). *P < 0,05, Statistisk analyse blev udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; Homer1a, Homer stilladsprotein 1a; SD, søvnmangel gruppe. (F) Adenosinindhold i hjernevæv målt i søvnforstyrrede mus og kontrolmus (n = 4 mus / gruppe) ved hjælp af et ELISA-kit. *P < 0,05, Statistisk analyse blev udført ved hjælp af uparret t-test på hvert tidspunkt. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. G) Serumkortikosteronkoncentration målt i søvnforstyrrede mus og kontrolmus (n = 4 mus pr. tidspunkt/gruppe). Statistisk analyse blev udført ved hjælp af tovejsanalyse af varians. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Patofysiologiske ændringer efter søvnmangel hos mus. (A) Repræsentative billeder, der viser størrelsen af mus i de angivne grupper. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. (B) Ændringer i kropsvægt efter initiering af søvnmangel i de angivne grupper (n = 24 mus pr. gruppe). **P < 0,001 blev statistisk analyse udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. (C) Repræsentative billeder, der viser thymusens størrelse i de angivne grupper. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. (D) Sammenligning af forholdet mellem thymus vægt og kropsvægt mellem de to grupper (n = 24 mus pr. Gruppe). **P < 0,001 blev statistisk analyse udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. E) Resultater af intraperitoneal glucosetolerance i de angivne grupper (n = 5 pr. gruppe). *P < 0,01; **P < 0,001 blev statistisk analyse udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. (F) Sammenligning af arealet under kurven (AUC) for intraperitoneal glucosetolerancetest mellem søvnberøvelsesgruppen og kontrolgruppen (n = 5 pr. gruppe). **P < 0,001 blev statistisk analyse udført ved hjælp af en uparret t-test. Forkortelser: CTR, kontrolgruppe; SD, søvnmangel gruppe. (G) Døgnrytmemønstre af urgenerne (Bmal1, Dbp, Cry1, Cry2, Nr1d1, Nr1d2, Per1 og Per2) i hjernevæv blev målt i søvnberøvelsesgruppen og kontrolgruppen (n = 4 mus pr. Tidspunkt / gruppe). Data blev sammenlignet ved hjælp af ikke-lineær cosinorregression, og ekspressionskurverne for urgenerne blev tilpasset ved hjælp af R-pakken CircaCompare. P-værdier angives som angivet. Forkortelser: A, amplitude; Bmal1, hjerne og muskel Arnt-lignende 1; Cry1, kryptokrom døgnrytmeregulator 1; Cry2, kryptokrom døgnrytmeregulator 2; CTR, kontrolgruppe; Dbp, D-site bindende protein; M, mesor; Nr1d1, nuklear receptor underfamilie 1 gruppe D medlem 1; Nr1d2, nuklear receptor underfamilie 1 gruppe D medlem 2; P, fase; Per1, periode cirkadisk regulator 1; Per2, periode cirkadisk regulator 2; SD, søvnmangel gruppe. Klik her for at se en større version af denne figur.

Urgener Bmal Dbp Græd1 Cry2 Nr1d1 Nr1d2 Per1 Per2
Rytmicitet Kontrol P < 0,05 P < 0,01 P < 0,001 P < 0,05 P < 0,001 P < 0,01 P < 0,001 P < 0,001
Søvnmangel P < 0,05 P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001 P < 0,001
Akrofase (Zeitgeber-tid) Kontrol 22 12 17 15 11 14 14 16
Søvnmangel 10 24 4 3 22 0 1 1
Mesor skøn Kontrol 0.933 2.242 1.136 1.171 1.799 1.41 1.289 1.033
Søvnmangel 0.826 2.101 1.094 1.155 1.756 1.399 0.999 0.888
Amplitude estimat Kontrol 0.099 0.746 0.305 0.131 0.494 0.314 0.294 0.341
Søvnmangel 0.108 0.866 0.342 0.168 0.503 0.323 0.388 0.305

Tabel 1: Tilstedeværelsen af rytmicitet, mesorestimat, amplitudeestimat og akrofase for de testede urgener i hver gruppe.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Musemodeller for søvnmangel er afgørende for at studere virkningerne af søvnforstyrrelser på forskellige sygdomme, herunder hjerte-kar-sygdomme21, psykiatriske tilstande22 og neurologiske lidelser23. Blandt de eksisterende søvnmangelstrategier hos mus er fysiske tilgange, der involverer gentagne kortvarige afbrydelser af søvn, de mest almindeligt anvendte 5,7,12. Disse fysiske tilgange omfatter brugen af vandplatforme4, skånsom håndtering5, glidende stangkamre 6,24, roterende tromler7 eller orbitalryster 8,9,25,26.

For effektivt at fremkalde søvnmangel hos mus bør ideelle metoder vække musene med en ikke-stressende stimulus. Den valgte anordning skal også være automatiseret og let kontrollerbar for at justere afsavns-hvilecyklusserne. Blandt de nævnte metoder opfylder glidestangkammeret de fleste af disse krav. Det er dog dyrt og kan lejlighedsvis skade musene. En anden effektiv og minimalt stressende metode er den orbital shaker-baserede protokol 7,8,9,25, hvor et bur placeres på en standard laboratorieorbital shaker forbundet til en tidsregulator, hvilket fører til gentagne søvnafbrydelser. Men når specifikke undersøgelsesdesign kræver, at flere orbitalrystere kører parallelt, kan omkostningerne blive uoverkommelige for nogle forskningsgrupper.

Inspireret af orbital shaker-metoderne præsenterer den aktuelle undersøgelse en detaljeret trin-for-trin protokol til etablering af et rockerplatformbaseret søvnberøvelsesudstyr. Dens omkostninger er cirka en tiendedel af laboratorieorbitale ryster, hvilket gør det mere tilgængeligt. Den introducerede enhed blev valideret til at være effektiv til søvnmangel hos mus, som indikeret af EEG / EMG-overvågningsdata, der viste signifikant forkortet søvnvarighed og øgede søvnberøvelsesmarkører. Derudover ændrede denne vippeplatformbaserede enhed ikke signifikant serumkortikosteronniveauer hos mus. Samlet set har vi introduceret en ny automatiseret søvnberøvelsesenhed, der er billig, effektiv, minimalt stressende og kontrollerbar.

På trods af sine fordele har den nuværende protokol nogle begrænsninger. For det første, i modsætning til brugsklare kommercielt tilgængelige enheder, kræver søvnberøvelsesenheden, der introduceres her, samling af eksperimenterne. Der er dog givet detaljerede trinvise protokoller og illustrationer for at forenkle processen. For det andet er ikke alle de materialer, der kræves til enhedsetablering, kommercielt tilgængelige, og en vis tilpasning af materialer kan være nødvendig baseret på specifikationerne i dette arbejde. For det tredje kan konventionelle vandflasker, der bruges med vippeplatformen, opleve lækage, hvilket nødvendiggør brug af tilpassede vandflasker for at forhindre dette problem.

Afslutningsvis præsenterer denne undersøgelse en omkostningseffektiv og effektiv metode til etablering af en alternativ enhed til at fremkalde søvnmangel hos gruppehusede mus. Denne protokol kan hjælpe forskere med at undersøge virkningerne og de underliggende mekanismer for søvnmangel på en lang række sundhedsmæssige forhold.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Natural Science Foundation of China (82230014, 81930007, 82270342), Shanghai Outstanding Academic Leaders Program (18XD1402400), Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (22QA1405400, 201409005200, 20YF1426100), Shanghai Pujiang Talent Program (2020PJD030), SHWSRS (2023-62), Shanghai Clinical Research Center for Aging and Medicine (19MC1910500) og Postgraduate Innovation Program of Bengbu Medical College (Byycxz21075).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.5 mL microcentrifuge tube Axygen MCT-150-C-S
50 mL centrifuge tube NEST 602002
Adenosine ELISA kit Ruifan technology RF8885
Animal cage ZeYa tech MJ2
Blood glucose meter YuYue 580
C57BL/6J Mice JieSiJie Laboratory Animal N/A Age: 8-10 weeks
Connecting rod ShengXiang Tech N/A Length:  20 cm
Cooling fan LiMing EFB0805VH Supply voltage: 5 V; Power consumption: 1.2 W; Air flow: 26.92 cfm; Dimensions: 40 mm * 40 mm * 56 mm
Corticosterone ELISA kit Elabscience E-OSEL-M0001
EEG/EMG recording and analysis system Pinnacle Technology 8200-K1-iSE3
Isoflurane RWD 20071302
mosquito hemostats FST 13011-12 Surgical instrument
Motor and motor mount MingYang MY36GP-555 Supply voltage: 24 V dc; Shaft diameter: 8 mm; Maximum output torque: 100 Kgf.cm; Maximum output speed: 10 rpm
NanoDrop 2000c Thermo Scientific NanoDrop 2000c
Power brick adapter MingYang QiYe-0243 Input voltage: 110-220V ac; Output voltage: 24 V dc; Outputcurrent: 2 A; Cable length: 2 m
qPCR commercial kit Vazyme Q711-02
qPCR measurement equipment Roche 480
Rectangle platform attached with a screw-compatible steel cylinder Customized N/A Width: 20 cm; length: 25 cm; length of the cylinder: 30 cm, thickness: 2 mm
Reverse RNA to cDNA commercial kit Vazyme R323-01
Screw and nut Guwanji N/A Inner diameter: 6 mm, 12 mm
Screw-compatible steel cylinder Customized N/A Length: 300 mm
Slotted steel channels Customized N/A Length: 400 mm or 500 mm, thickness: 2 mm
Time contactor LiXiang DH48S-S Supply voltage: 110-220 V ac; Units measured: hours, minutes, seconds; Contact configuration: DPDT
TRIzol Vazyme R401-01

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Yang, D. F., et al. Acute sleep deprivation exacerbates systemic inflammation and psychiatry disorders through gut microbiota dysbiosis and disruption of circadian rhythms. Microbiological Research. 268, 127292 (2023).
  2. Alanazi, M. T., Alanazi, N. T., Alfadeel, M. A., Bugis, B. A. Sleep deprivation and quality of life among uterine cancer survivors: systematic review. Supportive Care In Cancer : Official Journal of the Multinational Association of Supportive Care In Cancer. 30 (3), 2891-2900 (2022).
  3. Tobaldini, E., et al. Sleep, sleep deprivation, autonomic nervous system and cardiovascular diseases. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 74, 321-329 (2017).
  4. Arthaud, S., et al. Paradoxical (REM) sleep deprivation in mice using the small-platforms-over-water method: polysomnographic analyses and melanin-concentrating hormone and hypocretin/orexin neuronal activation before, during and after deprivation. Journal of Sleep Research. 24 (3), 309-319 (2015).
  5. Saré, R. M., et al. Chronic sleep restriction in developing male mice results in long lasting behavior impairments. Frontiers In Behavioral Neuroscience. 13, 90 (2019).
  6. Roman, V., Vander Borght, K., Leemburg, S. A., Vander Zee, E. A., Meerlo, P. Sleep restriction by forced activity reduces hippocampal cell proliferation. Brain Research. 1065 (1-2), 53-59 (2005).
  7. Zhao, H. Y., et al. Chronic sleep restriction induces cognitive deficits and cortical beta-amyloid deposition in mice via BACE1-antisense activation. CNS Neuroscience & Therapeutics. 23 (3), 233-240 (2017).
  8. Lord, J. S., et al. Early life sleep disruption potentiates lasting sex-specific changes in behavior in genetically vulnerable Shank3 heterozygous autism model mice. Molecular Autism. 13 (1), 35 (2022).
  9. Sinton, C. M., Kovakkattu, D., Friese, R. S. Validation of a novel method to interrupt sleep in the mouse. Journal of Neuroscience Methods. 184 (1), 71-78 (2009).
  10. Rotenberg, V. S. Sleep after immobilization stress and sleep deprivation: common features and theoretical integration. Critical Reviews in Neurobiology. 14 (3-4), 225-231 (2000).
  11. Kim, T. K., et al. Melatonin modulates adiponectin expression on murine colitis with sleep deprivation. World Journal of Gastroenterology. 22 (33), 7559 (2016).
  12. Barf, R. P., Scheurink, A. J. Sleep disturbances and glucose homeostasis. European Endocrinology. 7, 14-18 (2011).
  13. Rio, D. C., Ares, M., Hannon, G. J., Nilsen, T. W. Purification of RNA using TRIzol (TRI reagent). Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (6), (2010).
  14. Libus, J., Štorchová, H. Quantification of cDNA generated by reverse transcription of total RNA provides a simple alternative tool for quantitative RT-PCR normalization. Biotechniques. 41 (2), 156-164 (2006).
  15. Nolan, T., Hands, R. E., Bustin, S. A. Quantification of mRNA using real-time RT-PCR. Nature Protocols. 1 (3), 1559-1582 (2006).
  16. Mang, G. M., et al. Evaluation of a piezoelectric system as an alternative to electroencephalogram/electromyogram recordings in mouse sleep studies. Sleep. 37 (8), 1383-1392 (2014).
  17. Maret, S., et al. Homer1a is a core brain molecular correlate of sleep loss. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20090-20095 (2007).
  18. Li, K., et al. Olfactory deprivation hastens Alzheimer-like pathologies in a human tau-overexpressed mouse model via activation of cdk5. Molecular neurobiology. 53, 391-401 (2016).
  19. Sousa, M. E., et al. Invariant Natural Killer T cells resilience to paradoxical sleep deprivation-associated stress. Brain, Behavior, and Immunity. 90, 208-215 (2020).
  20. Zhao, Y., et al. Disruption of circadian rhythms by shift work exacerbates reperfusion injury in myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 79 (21), 2097-2115 (2022).
  21. Miller, M. A., Cappuccio, F. P. Inflammation, sleep, obesity and cardiovascular disease. Current Vascular Pharmacology. 5 (2), 93-102 (2007).
  22. Minkel, J., et al. Sleep deprivation potentiates HPA axis stress reactivity in healthy adults. Health Psychology. 33 (11), 1430 (2014).
  23. Bishir, M., et al. Sleep deprivation and neurological disorders. BioMed Research International. 2020, 5764017 (2020).
  24. Franken, P., Tobler, I., Borbély, A. A. Cortical temperature and EEG slow-wave activity in the rat: analysis of vigilance state related changes. Pflugers Archiv : European Journal of Physiology. 420 (5-6), 500-507 (1992).
  25. Li, Y., et al. Effects of chronic sleep fragmentation on wake-active neurons and the hypercapnic arousal response. Sleep. 37 (1), 51-64 (2014).
  26. Jones, C. E., et al. Early-life sleep disruption increases parvalbumin in primary somatosensory cortex and impairs social bonding in prairie voles. Science Advances. 5 (1), (2019).

Tags

Enhed til søvnmangel hos mus døgnrytmeforstyrrelse søvnmangelmetoder modaliteter til inducering af søvnmangel automatiseret Rocker Platform-baseret enhed justerbare tidsintervaller minimal stressrespons virkninger af søvnmangel på sundhed patogenese af flere sygdomme
Etablering af en enhed til søvnmangel hos mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chen, J., Wei, J., Ying, X., Yang,More

Chen, J., Wei, J., Ying, X., Yang, F., Zhao, Y., Pu, J. Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice. J. Vis. Exp. (199), e65157, doi:10.3791/65157 (2023).

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