يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

فحص الأدوية ذات الجزيئات الصغيرة عالية الإنتاجية لاضطرابات النوم المرتبطة بالعمر باستخدام ذبابة الفاكهة الميلانية

3.2K مشاهدة

DOI:

10.3791/65787

أكتوبر 20, 2023

في هذه المقالة

ملخص

تم تقديم بروتوكول لفحص الأدوية عالية الإنتاجية لتحسين النوم من خلال مراقبة سلوك النوم لذباب الفاكهة في نموذج ذبابة الفاكهة المسنين.

الملخص

غالبا ما يمثل النوم ، وهو عنصر أساسي للصحة والرفاه العام ، تحديات للأفراد الأكبر سنا الذين يعانون في كثير من الأحيان من اضطرابات النوم التي تتميز بتقصير مدة النوم وأنماط مجزأة. ترتبط اضطرابات النوم هذه أيضا بزيادة خطر الإصابة بأمراض مختلفة لدى كبار السن ، بما في ذلك مرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية والاضطرابات النفسية. لسوء الحظ ، ترتبط الأدوية الموجودة لاضطرابات النوم بآثار جانبية كبيرة مثل الضعف الإدراكي والإدمان. وبالتالي ، هناك حاجة ماسة إلى تطوير أدوية جديدة وأكثر أمانا وفعالية لاضطرابات النوم. ومع ذلك ، فإن التكلفة العالية والمدة التجريبية الطويلة لطرق فحص المخدرات الحالية لا تزال عوامل مقيدة.

يصف هذا البروتوكول طريقة فحص فعالة من حيث التكلفة وعالية الإنتاجية تستخدم ذبابة الفاكهة ، وهي نوع يتمتع بآلية تنظيم نوم محفوظة للغاية مقارنة بالثدييات ، مما يجعله نموذجا مثاليا لدراسة اضطرابات النوم لدى كبار السن. من خلال إعطاء مركبات صغيرة مختلفة للذباب المسن ، يمكننا تقييم آثارها على اضطرابات النوم. يتم تسجيل سلوكيات النوم لهذه الذباب باستخدام جهاز مراقبة بالأشعة تحت الحمراء وتحليلها باستخدام حزمة البيانات مفتوحة المصدر برنامج MATLAB للنوم وتحليل الساعة البيولوجية 2020 (SCAMP2020). يقدم هذا البروتوكول نهج فحص منخفض التكلفة وقابل للتكرار وفعال لتنظيم النوم. ذباب الفاكهة ، نظرا لدورة حياته القصيرة ، وانخفاض تكلفة التربية ، وسهولة التعامل معه ، بمثابة مواضيع ممتازة لهذه الطريقة. على سبيل المثال ، أظهر Reserpine ، أحد الأدوية التي تم اختبارها ، القدرة على تعزيز مدة النوم لدى الذباب المسن ، مما يسلط الضوء على فعالية هذا البروتوكول.

المقدمة

يتميز النوم ، وهو أحد السلوكيات الأساسية الضرورية لبقاء الإنسان ، بحالتين رئيسيتين: نوم حركة العين السريعة (REM) ونوم حركة العين غير السريعة (NREM)1. يتكون نوم حركة العين غير السريعة من ثلاث مراحل: N1 (الانتقال بين اليقظة والنوم) ، N2 (النوم الخفيف) ، و N3 (النوم العميق ، نوم الموجة البطيئة) ، مما يمثل التقدم من اليقظة إلى النوم العميق1. يلعب النوم دورا حاسما في كل من الصحة البدنية والعقلية2. ومع ذلك ، فإن الشيخوخة تقلل من إجمالي مدة النوم ، وكفاءة النوم ، ونسبة نوم الموجة البطيئة ، ونسبة نوم حركة العين السريعة لدى البالغين3. يميل الأفراد الأكبر سنا إلى قضاء المزيد من الوقت....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

يستخدم هذا البروتوكول ذباب w1118 البالغ من العمر 30 يوما من مركز بلومنجتون ذبابة الفاكهة (BDSC_3605 ، انظر جدول المواد).

1. تحضير ذباب الفاكهة المسن

  1. إعداد الطعام
    1. قم بإعداد وسط زراعة نشا الذرة القياسي عن طريق خلط 50 جم / لتر من رقائق الذرة ، و 110 جم / لتر من السكر ، و 5 جم / لتر من الأجار ، و 25 جم / لتر من الخميرة. سخني رقائق الذرة والخميرة بالماء للجيلاتين ، ثم قم بإذابة جميع المواد بالكامل.
    2. عندما يبرد الوسط إلى 50-60 درجة مئوية ، أضف 6 مل / لتر من حمض البروبيونيك وقم بتعبئتها على الفور في زجاجات الثقافة.
  2. تربية الذباب وإعداد ال....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

Reserpine هو مثبط جزيء صغير لناقل أحادي الأمين الحويصلي (VMAT) ، والذي يمنع إعادة امتصاص أحادي الأمين في الحويصلات قبل المشبكية ، مما يؤدي إلى زيادة النوم33. تم فحص التأثيرات المعززة للنوم للريزيربين في ذباب عمره 30 يوما ، مع تغذية المجموعة الضابطة فقط بالمذيب ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO). في مجموعة Reserpine ، أظهر الذباب الأكبر سنا زيادة كبيرة في النوم خلال النهار والليل مقارنة بمجموعة DMSO. يوضح الشكل 5A ، E أنماط نوم ذباب Reserpine و DMSO على مدار ثلاثة أيام متتالي.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

الطريقة الموصوفة مناسبة لفحص أدوية النوم الصغيرة والمتوسطة الحجم بسرعة. في الوقت الحالي ، تعتمد معظم طرق فحص الأدوية عالية الإنتاجية السائدة على المستويات الكيميائية الحيوية والخلوية. على سبيل المثال ، يتم فحص بنية وخصائص المستقبل للبحث عن روابط محددة يمكن أن ترتبط بها22. يتضمن النهج الآخر تحليل وضع الربط وقوة الشظايا الجزيئية لعقاقير مختارة باستخدام الرنين المغناطيسي النووي (NMR) مع قياس الطيف الكتلي35. ومع ذلك ، غالبا ما يكون لهذه الطرق معدل خطأ فحص مرتفع نسبيا ، وغالبا م.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.

شكر وتقدير

نشكر أعضاء مختبر البروفيسور جونهاي هان على مناقشتهم وتعليقاتهم. تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين 32170970 إلى Y.T و "مشروع Cyanine Blue" لمقاطعة Jiangsu إلى Z.C.Z.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

موقع الويب الرسمي Boxإصدار
قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
AgerBIOFROXX8211KG001
Artificial Climate:https://www.nbplt17.com/PLTXBS-Products-20643427/
DAM2 Drosophila Activity MonitorTriKineicsDAM2الموقع الرسمي:https://www.trikinetics.com/
DAM2systemTriKineicsversion:v3.03الموقع الرسمي:https:// www.trikinetics.com/
إصدار DAMFileScanTriKineics: 1.0.7.0الموقع الرسمي:https://www.trikinetics.com/
Dimethyl SulfoxideSIGMA276855
ذبابة الفاكهة حاضنة مراقبةالنشاط Tritech ResearchDT2-CIRC-TKالموقع الرسمي:https://www.tritechresearch.com/DT2-CIRC-TK.html
ذبابة الفاكهة زجاجاتBiologix51-17720الموقع الرسمي:http://biologixgroup.com/goods.php?id=48
ذبابة الفاكهة: w1118Bloomington ذبابة الفاكهة الأسهم Center BDSC_3605
إصدار ExcelMicrosoft: الموقع الرسمي Excel 2016:https://www.microsoftstore.com.cn/software/office/excel
الأنابيب الزجاجيةTriKineticsPPT5x65الموقع الرسمي:https://www.trikinetics.com/
MATLABR2022bإصدار MathWorks:9.13.0.2049777الموقع الرسمي:https://ww2.mathworks.cn/products/matlab.html
PrismGraphPad: الموقع الرسمي Prism 8.0.1:https://www.graphpad.com/features
ReserpineMACKLINR817202-1g
SaccharoseSIGMA1245GR500
SCAMPVecsey LabN / Aالموقع الرسمي:https://academics.skidmore.edu/blogs/cvecsey/

المراجع

  1. Le Bon, O. Relationships between REM and NREM in the NREM-REM sleep cycle: a review on competing concepts. Sleep Medicine. 70, 6-16 (2020).
  2. Krueger, J. M., Frank, M. G., Wisor, J. P., Roy, S. Sleep function: Toward elucidating an enigma. Sleep Medicine Re....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

SCAMP2020