Nöromusküler hastalığın fare modellerinin davranışsal phenotyping için düşük maliyetli yürüyüş analizi

Ayak izi analizi, farelerdeki hareket anormalliklerini ölçen araştırmacılar için yürüyüş analizi programlarını dijitalleştirmek için düşük maliyetli bir alternatiftir. Hızı, basitliği ve boylamsal potansiyeli nedeniyle bu yöntem nörodejeneratif hastalık, nöromüsküler hastalık veya inme modelleri de dahil olmak üzere fare modellerinin davranışsal fenotipliği için idealdir. Prosedürü gösteren Virginia Wertman, benim laboratuvarımdan bir araştırma teknisyeni olacak.

Deneye başlamadan önce, tam uyanık ve 30 dakika boyunca deneme odasına en az beş dakika boyunca uyarı olan acclimate fareler. Tüneli, tünelin uzunluğu ve genişliğinden biraz daha geniş ve daha uzun bir kağıt şeridi üzerine yerleştirin. Kağıdı fare kimliği ve test tarihiyle işaretleyin.

Gerekli motivasyon için hedef odasına ayçiçeği tohumu ekleyin ve sıkıca test edilecek ilk fare scruff. Yaklaşık 0,5 santimetre çapında konik fırça uçları kullanarak, tüm parmak parmaklarının tüm alt kısmını ve her bir forepaw merkezibir toksik olmayan yıkanabilir su bazlı boya rengi ile boya. Benzer bir şekilde zıt toksik olmayan yıkanabilir su bazlı boya rengi ile arka pençeleri katlayın.

Farenin veri toplamayı etkileyebilecek lekeleri önlemek için vücudunun diğer bölgelerine aldığı boyayı kaldırmak için temiz nemli bir bez kullanın. Sonra tünelin başında fare yerleştirin. Farenin, hayvanı su yla nemlendirilmiş bir bezle ayaklarını nazikçe temizlemesi için almadan önce kale odasına kadar yürümesine izin verin.

Daha sonra fareyi ev kafesine geri döndürün ve bir sonraki hayvanı test etmeden önce test alanını ve tüneli dezenfektanla silin. Doğru puanlama için, sürekli olarak lekesiz ayak izleri ile aralıklı adımları seçmeden önce ayak izlerinin tamamen kurumasını bekleyin. Yeterli puanlama verisi oluşturmak için, her ayaktan en az iki ardışık adım olmalıdır.

Fare yürüme hızını değiştirdiği için normal bir yürüyüşü temsil etme olasılıkları düşük olduğundan, kağıt üzerindeki ilk ve son ayak izlerini eklemeyin. Aynı ayak tarafından oluşturulan iki ardışık ayak izi arasındaki mesafe olarak adım uzunluğu tanımlamak için, tek bir adımda her iki forefoot ayak izi ön ayak bölgesi etrafında iki ila dört milimetrelik bir daire çizmek için bir kalem kullanın ve daireler arasında bir çizgi çizmek için bir cetvel kullanın. Her dairenin ortasından iki baskı arasındaki mesafeyi sağ ön veya sol bir ön bir adım olarak kaydedin ve puanlanabilecek adımların her biri için ölçümü tekrarlayın.

Daha sonra her bir uzuv için kaydedilen tüm bireysel adım mesafeleri deneysel olarak uygun olarak birlikte bir kohort içinde bireysel puanları ortalama. Adım genişliğini sol ve sağ ön ayaklar veya arka bacaklar arasındaki mesafe olarak tanımlamak için, kontralateral arka ekstremite üzerindeki adım uzunluğu için çizgiyle dik olarak kesişen bir arka bacak tan dairesel ön ayak bölgesinden bir çizgi çizin ve ölçün. Bu ölçümü, puanlanabilen ve ölçümlerin ortalamasını alan tüm arka bacak baskıları için tekrarlayın.

Ayak başlığı yayılmasını, tek bir ön veya arka bacak ayak izindeki ilk ve son ayak parmakları arasındaki mesafe olarak tanımlamak için, ilk parmak baskısının ucu ile son parmak baskısının ucu arasındaki mesafeyi ölçmek için kaliperler kullanın. Daha sonra puanlanabilir ve ortalama ölçümleri tüm arka bacak baskılar için ölçüm tekrarlayın. Yeterli sayıda hayvan ile bu yordam, fare genotipleri arasındaki yürüyüş farklarını zaman içinde aynı zorlanma içinde tespit etme yeteneğine sahiptir.

Örneğin, burada x-bağlantılı spinal ve bulbar kas atrofisi, alt motor nöronlar ve iskelet kası etkileyen bir nörodejeneratif bozukluk bir fare modeli kullanılarak toplanan ayak izi görüntüleri temsili izleri gösterilmiştir. Pre-semptomatik ve post-semptomatik transgenik ve çöp mate kontrolü erkek farelerin yürüyüş analizi, hastalığın başlamasından önce transgenik farelerin benzer bir adım uzunluğu, adım genişliği ve ayak başlığı yayıldığını, çöp matesi olmayan transgenik kontrollerine göre yayıldığını ortaya koymaktadır. Ancak hastalık başladıktan sonra transgenik hayvanlar da önemli ölçüde daha kısa uzunluklarda görülürler.

Benzer uzunlamasına analiz, her iki yaşta da adım genişliğinde herhangi bir farklılık olmadığını ortaya koymuştur. Post-semptomatik transgenik fareler de yaş eşleşen çöp eşkontrolleri daha önemli ölçüde dar bir arka bacak yayılması var. Pençeleri için boya uygun bir uygulama en iyi sonuçları verecektir.

Yalnızca lekesiz açık ayak izleriyle aralıklı olan adımların puanlandırılması gerektiğini unutmayın. Bu teknik, adım küçük değişiklikleri algılamak için yeterince hassastır. Ve non-invaziv yaklaşımı nedeniyle, onların yaşam süresi phenotipik sunum ve terapötik müdahaleler arasında grupların test sağlar.