Biz farelerde yorgunluk benzeri bir davranış ikna etmek için hedeflenen çevre radyasyon kullanarak bir yöntem açıklanmaktadır. Seçilen öldürücü olmayan ışınlama dozu gönüllü tekerlek çalışan aktivitesinde bir hafta süren azalmaya yol açar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Periferik Radyasyonla Bağlı Yorgunluk A Fare Modeli
Bu makalede
Özet
Özet
Kansere bağlı yorgunluk (CRF) sık sık radyasyon tedavisi dahil kanser tedavileri, alıcı hastaları etkileyen üzücü ve masraflı bir durumdur. Burada farelerde yorgunluk benzeri bir davranış ikna etmek için hedeflenen çevre radyasyon kullanarak bir yöntem açıklanmaktadır. Uygun koruma ile, ışınlama pelvik kanserler bireyler tarafından alınan radyasyon tedavisi modellemek için bir çaba, beyin tutumlu, fare alt karın / pelvik bölgeyi hedefliyor. Bu belirgin morbidite neden olmadan, isteğe bağlı tekerlek çalışan aktivitesi (VWRA) ile ölçülen farelerde, yorgunluk benzeri bir davranış uyarılması için yeterli olan bir radyasyon dozu sağlar. Tekerlek çalışan farelerde normal, gönüllü davranış olduğundan, kullanımı diğer davranış testleri veya biyolojik önlemler hakkında çok az karıştırıcı etkiye sahip olmalıdır. Bu nedenle, tekerlek döndürme yorgunluk davranışsal ve biyolojik ilişkilere anlama uygun bir sonuç ölçütü olarak kullanılabilir. KBY sık işbirliği ile karmaşık bir durumdurbüyük olasılıkla morbidite ve kanser ve çeşitli tedaviler hem ilgili nedenleri vardır. Bu yazıda anlatılan yöntemleri yorgunluk gibi periferik tetiklenen ama merkezi odaklı davranış gelişimini ve sebat açıklayabilir biyolojik ağlar keşfetmek için, CRF gelişmesine ve daha genel katkıda radyasyona bağlı değişiklikleri araştırmak için yararlıdır .
Giriş
Kansere bağlı yorgunluk (CRF) sık sık kanser tedavileri 1 alıcı hastaları etkileyen üzücü ve masraflı bir durumdur. Yorgunluk son etkinliği ile orantılı ne de geri kalanı tarafından azaltılabilir ne olduğunu ve ruh, motivasyon, dikkat ile ilgili rahatsızlıkların geniş bir yelpazede ile ilişkilidir ve biliş 2.. Hemoglobin düzeyleri ve hormon sistemleri fonksiyonu ile, bazı durumlarda, aynı zamanda, enflamasyon ve sitokin seviyeleri ile ilişkili olduğu birçok durumda gösterilmiştir da CRF biyolojik nedenleri bilinmemektedir (bakınız Saligan ve ark., 3, biyolojik bir inceleme için CRF çalışmaları).
hayvan modelleri kullanılarak kontrollü çalışmalar bu kompleks durumla ilişkili davranış ve biyolojisini anlamak için gereklidir. Tümör-ile ilgili 4 veya kemoterapi ile ilişkili 5, 6 yağ daigue kemirgen modellerinde incelenmiştir, CRF etyolojisi işleme özgü olabilir. Radyasyon tedavisi ile ilgili CRF araştırmak için, bizim grup son ışınlama kaynaklı yorgunluk 7 bir fare modeli geliştirmiştir. Beyin veya total vücut ışınlaması 8, 9 içeren mevcut CRF modellerinin tersine, bu model, merkezi odaklı davranış değişikliği, yorgunluk gibi, bir periferik hedefli ışınlama işlemi ile tetiklenebilir nasıl araştırıyor.
Burada açıklanan prosedür ışınlama ile alt karın / pelvik bölgeyi hedef kurşun kalkan kullanarak, pelvik kanserli hastalarda uygulanan radyasyon tedavisi modellemek için tasarlanmıştır. Ancak, kurşun kalkan veya deney hayvanları kendi yerleşim göreceli değiştirerek, bu işlem vücudun diğer kısımlarının radyasyon modellemek için adapte edilebilir. Gönüllü tekerlek çalışan aktivite (VWRA) yorgunluk gibi behavio ölçmek için kullanılırR; Bir gönüllü ve normal bir davranış 10 çünkü, diğer davranışsal ve biyolojik testler eşzamanlı kullanımına izin gerekir. Periferal ışınlama aşikar morbidite 7 neden olmadan farede VWRA düşürmek için yeterli olduğunu bulmuşlardır. Bu model ile, gelecek deneylerde, bağışıklık ve diğer biyolojik sinyali periferik ışınlama, hem de CRF ile ilişkili defisitlerine, merkezi sinir sistemindeki alt değişikliklerin etkisini ortaya çıkarmaya yardımcı olabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Etik Beyanı: Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı. hayvan taşıma ve çalışma sonuçlarının ölçülmesi katılan tüm araştırmacılar düzgün Hayvan Bakım ve Kullanım NIH Ofisi ve Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü Fare Fenotiplendirme Core eğitilmiştir. Hayvanlar üzerinde test, konut ve bu çalışmada kullanılan çevre koşullarının tüm yönleri Laboratuar Hayvanlarının 11 Bakım Kılavuzu ile uyumlu ve kullanımı vardı.
1. Konut ve Deney Hayvanları
NOT: tek tek deney boyunca yiyecek ve su ad libitum erişim sağlamak (girişte yaklaşık beş haftalık) Ev erkek C57BL / 6 fare. Tüm kafesleri hafif faz 6 pm 6 am ve karanlık faz başlayarak ile 12:12 saat aydınlık-karanlık döngüsünde tutulur.
- fareler tanımlamak ve bireysel standart ventilate atamakd fare kafesleri. 24 saatlik bir geri kazanım için tanımlama işlem sonrası izin verin.
NOT: Kuyruk dövme kulak etiketi çalışan bir tekerlek yakalanmak olabilir olasılığını ortadan kaldırmak için bir kimlik aracı olarak tavsiye edilir. farenin kafesine yazılı numarayı eşleşen kuyruk numarası ile, her fare kuyruk bir dizi dövme. - günde üç dakikalık bir süre boyunca yavaşça her fare taşıma fareler en az üç gün daha kafeslerine gelmesini izin verir.
Tekerlek Acclimation ve Baseline Koşu 2.
- Bireysel VWRA kafesleri, sürekli kaydı için bir elektronik sayaç bağlı bir tekerlek ile donatılmıştır fareler tanıtılması.
NOT: Tüm tekerlek sayaçları tek bir USB arayüzü aracılığıyla bir bilgisayara bağlanmak (Malzeme Listesine bakınız). bilgisayar programı mesafesi belirtilen toplam duratio her belirlenmiş zaman aralığında gitti ve ortalama hız, tekerlek dönüş sayısını hesaplarn. Kayıt durduğunda, verileri otomatik metin olarak ve elektronik tablo gibi hem kaydedilir. - bilgisayar programı arabirimi aracılığıyla VWRA kayıt başlatın. En az beş gün bir saat aralıkları ve süresi kayıt ayarlayın. en az beş gün süreyle VWRA kayıt devam edin.
Not: Aşama 2.2 sonunda, bütün fareler, günlük tekerlek döndürme aktivitesi nispeten tutarlı bir miktarda sağlamalıdır. Değilse, daha sonra tanımlamak ve herhangi bir outliers dahil değildir. - VWRA yazılım arayüzü üzerinden Kaydı durdur, ve (tekerlekler çalıştırmadan kafesleri) adım 1.1 tarif standart kafeslerine fareler dönün.
- sahte ışınlanmış kontrolü veya ışınlanmış gruplara ya içine fareler Rastgele.
3. Işınlama
Not: ardışık üç gün boyunca günde bir kez, her iki grupta da tüm fareler için aşağıdaki adımları gerçekleştirin. her gün aynı sırayla fareler davranın.
- intraperitoneal enjeksiyonu ile, her fare anestezisiketamin (100 mg / kg) ve ksilazin (10 mg / kg) karışımı ile gerçekleştirilmektedir.
- Bir ayak tutam anestezi onaylayın ve anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri merhem kullanın.
- bir kurşun koruyucu cihazın içine anestezi fare aktarın. Sadece alt karın / pelvik bölge açıkta kalacak şekilde koruyucu fare düzenleyin.
NOT: Koruyucu o fare küçük, hedeflenen bölgeye radyasyona maruz veriyor arasında dar bir açık alan ile ", kutular" iki kurşun oluşmaktadır (Şekil 1). - koruyucu içindeki pozisyonda fare kuyruğunun tabanını korumak için tıbbi bant kullanın.
NOT: Adım 3.4 isteğe bağlıdır, ancak bunu yaparken farenin konumu aşağıdaki adımı sırasında değişmez sağlamaya yardımcı olabilir. - koruyucu içindeki hayvan pozisyonu muhafaza edilmesini sağlamak, irradiator içine koruyucu cihazı taşıyın.
- Fare ışınlama grubunda ise, dos 800 cGy teslimyaklaşık 110 cGy / dak e oranı. Fare sahte-ışınlama kontrol grubunda ise, eşdeğer bir süre için etkin ışınlayıcıdaki fareyi bırakın.
NOT: Optimal ışınlayıcı ayarları belirli bir cihazda bağlıdır. Bir 137 Sezyum kaynağından teslim 110 cGy / dk doz oranı Burada kullanılan irradiator merkezi doz oranıdır. Pozlama süresi 800 cGy istenen toplam doz ulaşmak için ayarlandı. - irradiator ve koruyucu fareyi çıkarın ve daha sonra adım 1.1 belirtilen özgün, standart kafes iade.
- sternal yatma korumak için yeterli kendine geldi kadar sürekli fare monitör.
4. Radyasyona bağlı Yorulma Ölçümü
- Işınlama birbirini takip eden üç gün tamamlandıktan sonra günde, aşama 2.1'de tanımlanan bireysel VWRA kafeslerine fareler aktarın.
- Tutanak VWRA, burada kayıt ayarı dışında adım 2.2 'de açıklandığı gibi15'den fazla gün süresi. 15 gün sonunda, elle yazılım arayüzü üzerinden kayıt VWRA durdurun.
NOT: Her bir kayıt dönemi verileri otomatik olarak kayıt süresi boyunca tüm hayvanlarda (sütunlar) ve tüm aralıkları (satırlar) için rotasyon, mesafe ve hız ölçümleri içeren her biri elektronik tablolar, olarak kaydedilir. ışınlama öncesi VWRA için bir ve radyasyon sonrası VWRA için bir: Deneyin sonunda, kayıt yazılımı tarafından üretilen iki-tablo vardır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
fareler üç partisi, yukarıda tarif edilen protokol ile gerçekleştirilmiştir. 16 sham ve ışınlanmış 20 (2400 cGy, 3 x 800 cGy / gün) fareler toplam vardı. Işınlama üst üste üç gün sonra, ışınlanmış grup anlamlı sham göre VWRA azalma görülmüştür (karışık tekrarlayan ölçümler ANOVA: ışınlama tedavisi, F 1,13 = 19,233, p <0.001 ana etkisi). Etkisi düşük ortalama VWRA mesafe radyasyon (Şekil 2A) sonra üçüncü gün meydana gelen, ışınlama (basit ana etkiler, p <...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Biz morbidite ve mortalite karıştırıcı olmadan farelerde VWRA bir azalma ikna etmek için hedeflenen çevre radyasyon kullanarak bir protokol tanımlanmıştır. Önemlisi, basit bir koruyucu cihaz pelvik kanserli hastalarda tarafından alınan radyasyon tedavileri taklit, sürekli bir arzu bölgeyi hedeflemek için bu protokolde ışınlama sağlar. Beyin veya total vücut ışınlaması 8, 9 içeren mevcut CRF modellerinin tersine, bu model bir periferik hedefli ışınlama işlemi mer...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Bu araştırma İntramural Araştırma, Hemşirelik Araştırma Ulusal Enstitüsü, Ulusal Sağlık Enstitüleri Bölümü tarafından desteklenmiştir.
Teşekkürler
Yazarlar cömertçe fare fenotipleme yöntemleri onun uzmanlık paylaşımı için ve onun sürekli teknik yardım için Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü (NHLBI) (NIH) Michele Allen teşekkür yanı gibi istiyorum bize koruyucu cihaz geliştirmek yardımcı olmak için NHLBI Timothy Hunt. Bu çalışma, Hemşirelik NIH Araştırma ve doğrulama deneme parçası Ulusal Enstitüsü İntramural Araştırma Bölümü tarafından desteklenen Toplum Vakfı'na Hemşireliği Onkoloji bir hibe ile desteklenmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| C57BL/6 Fareler | Charles Nehri | Suş kodu 027 (http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/c57bl-6n-mouse) | |
| Ketamin HCl | Putney | 100 mg/mL stok çözelti | |
| Xylazine HCl | Lloyd Laboratories | 100 mg/mL stok çözelti | |
| Kemirgen Dövme Sistemi | AMAÇLAR | ATS-3 | http://animalid.com/lab-animal-identification-systems/ats-3-general-rodent-tattoo-system |
| Kurşun Koruyucu Aparat | (ısmarlama) | Hedeflenen ışınlama için aralarında bir inç kalınlığında boşluk bulunan iki kutu olarak düzenlenmiş bir inç kalınlığında kurşun koruma | |
| Pleksiglas koruyucu kap | (ısmarlama) | Strafor ile doldurulmuş pleksiglas kap. Strafor kesikler kurşun korumayı yerinde tutar. | |
| GammaCell 40 Exactor | En İyi Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_gamma40.html | |
| RAD Disk Ultra | En İyi Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_rad.html | |
| Fare Tek Aktivite Tekerlek Odası | Lafayette Enstrüman Şirketi | # 80820 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=980 |
| Aktivite Tekerleği Sayacı Bilgisayar İzleme | Lafayette Instrument Company | # 86061 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1052 |
| Tekerlek Sayaçları için Modüler Kablo | Lafayette Instrument Company | # 86051-7 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1046 |
| Aktivite Tekerleği Sayaçları için USB Bilgisayar Arayüzü | Lafayette Instrument Company | #86056A | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1047 |
| Aktivite Tekerlek Monitörü Yazılımı | Lafayette Instrument Company | # 86065 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1053 |
Kaynaklar
- Minton, O., et al. Cancer-related fatigue and its impact on functioning. Cancer. 119, Suppl 11. 2124-2130 (2013).
- Bower, J. E. Cancer-related fatigue--mechanisms, risk factors, and treatments. Nat Rev Clin Oncol. 11 (10), 597-609 (2014).
- Saligan, L. N., et al. The biology of cancer-related fatigue: a review of the literature. Support Care Cancer. 23 (8), 2461-2478 (2015).
- Norden, D. M., et al. Tumor growth increases neuroinflammation, fatigue and depressive-like behavior prior to alterations in muscle function. Brain Behav Immun. 43, 76-85 (2015).
- Ray, M. A., Trammell, R. A., Verhulst, S., Ran, S., Toth, L. A. Development of a mouse model for assessing fatigue during chemotherapy. Comp Med. 61 (2), 119-130 (2011).
- Zombeck, J. A., Fey, E. G., Lyng, G. D., Sonis, S. T. A clinically translatable mouse model for chemotherapy-related fatigue. Comp Med. 63 (6), 491-497 (2013).
- Renner, M., et al. A murine model of peripheral irradiation-induced fatigue. Behav Brain Res. 307, 218-226 (2016).
- Van der Meeren, A., Lebaron-Jacobs, L. Behavioural consequences of an 8 Gy total body irradiation in mice: Regulation by interleukin-4. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 79 (2), 140-143 (2001).
- York, J. M., et al. The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation. Brain Behav Immun. 26 (2), 218-227 (2012).
- Meijer, J. H., Robbers, Y. Wheel running in the wild. Proc Biol Sci. 281 (1786), (2014).
- The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8th Edition, National Research Council of the National Academies. (2011).
- Heredia, L., Torrente, M., Domingo, J. L., Colomina, M. T. Individual housing and handling procedures modify anxiety levels of Tg2576 mice assessed in the zero maze test. Physiol Behav. 107 (2), 187-191 (2012).
- Varty, G. B., Paulus, M. P., Braff, D. L., Geyer, M. A. Environmental enrichment and isolation rearing in the rat: effects on locomotor behavior and startle response plasticity. Biol Psychiatry. 47 (10), 864-873 (2000).
- Pham, T. M., Brene, S., Baumans, V. Behavioral assessment of intermittent wheel running and individual housing in mice in the laboratory. J Appl Anim Welf Sci. 8 (3), 157-173 (2005).
- Knab, A. M., et al. Repeatability of exercise behaviors in mice. Physiol Behav. 98 (4), 433-440 (2009).
- Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. The use of a running wheel to measure activity in rodents: relationship to energy balance, general activity, and reward. Neurosci Biobehav Rev. 36 (3), 1001-1014 (2012).
- Mineur, Y. S., Belzung, C., Crusio, W. E. Effects of unpredictable chronic mild stress on anxiety and depression-like behavior in mice. Behav Brain Res. 175 (1), 43-50 (2006).
- Perhach, J. L. Jr, Barry, H. 3rd Stress responses of rats to acute body or neck restraint. Physiol Behav. 5 (4), 443-448 (1970).
- Iwakawa, M., et al. Different radiation susceptibility among five strains of mice detected by a skin reaction. J Radiat Res. 44 (1), 7-13 (2003).
- Travis, E. L., Peters, L. J., McNeill, J., Thames, H. D. Jr, Karolis, C. Effect of dose-rate on total body irradiation: lethality and pathologic findings. Radiother Oncol. 4 (4), 341-351 (1985).
- Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48 (1), 11-22 (2009).
- Duran-Struuck, R., et al. Differential susceptibility of C57BL/6NCr and B6.Cg-Ptprca mice to commensal bacteria after whole body irradiation in translational bone marrow transplant studies. J Transl Med. 6, 10(2008).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
