Het meten van de sterkte van Muizen

Medicine
JoVE Journal
Medicine
AccessviaTrial
 

Summary

Tekorten in spierkracht optreden in veel klinische aandoeningen zoals motor neuron ziekte. De omgekeerde scherm en gewichtheffen testen hier beschreven maatregel kracht bij muizen bijna uitsluitend, met minimale invloed van factoren zoals de coördinatie.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. J. Vis. Exp. (76), e2610, doi:10.3791/2610 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Kondziela 7 bedacht de omgekeerde screentest en publiceerde het in 1964. Het is een test van spierkracht met alle vier de ledematen. De meeste normale muizen gemakkelijk scoren maximaal op deze taak, het is een snelle, maar ongevoelig bruto scherm, en de gewichten-test beschreven in dit artikel zal een fijnere mate van spierkracht te bieden.

Er zijn ook verschillende spanningsmeter gebaseerde stukken van apparatuur in de handel verkrijgbaar die meer typen gegevens dan de omgekeerde screentest zal zorgen, maar hun kosten kunnen ze zich buiten het bereik van vele laboratoria die niet gespecialiseerd zijn in sterkte testen. Vandaar dat in 2000 een goedkope en eenvoudige inrichting werd bedacht door de schrijver. Het bestaat uit een reeks schakels van toenemende lengte, bevestigd aan een "fur collector" een bal van fijn gaas verkocht verhinderen kalkafzetting in hard water. Een toevallige observatie bleek dat muizen die konden vastgrijpen zeer strak, dus ze bleken ideaal als grip point voor een apparaat gewichtheffen. Een veel voorkomende fout met commerciële kracht meter is dat de bar of andere grip functie is niet dun genoeg voor muizen om een ​​maximale grip uit te oefenen. Als algemene regel geldt, hoe dunner de draad of staaf, kan het beter een muis vast te pakken met zijn kleine klauwen.

Dit is een pure test van de sterkte, maar zoals voor elke test-motivationele factoren kan mogelijk een rol spelen. Het gebruik van schaal verzamelaars, lijkt echter motivatieproblemen minimaliseren als de motivatie lijkt zeer hoog te zijn voor de meeste normale jonge volwassen muizen.

Introduction

Om een ​​leek, zou het idee van het meten van de sterkte in muizen lijkt absurd, zelfs iets van een oxymoron. Echter, het is niet zonder reden dat huis / lab muizen zijn vernoemd Mus musculus. Ze hebben echter een zeer hoge sterkte / gewichtsverhouding groter dan die van ratten. Bijvoorbeeld, kunnen volwassen muizen gemakkelijk ondersteuning van hun eigen lichaamsgewicht, zelfs met alleen de voor-of achterpoten; zeer weinig volwassen lab ratten kunnen dit doen.

Muizen spelen een steeds grotere rol in het biomedisch onderzoek. Ze kunnen worden gebruikt om vele menselijke motorische stoornissen, zowel somatische als centraal zenuwstelsel oorsprong model. De eerste categorie behoren de meer dan dertig vormen van erfelijke spierdystrofie 1 en myasthenia gravis, terwijl voorbeelden van de laatstgenoemde zijn multiple sclerose, spinale musculaire atrofie, ziekte van Parkinson, ziekte van Huntington en amyotrofe laterale sclerose. Voor al deze modellen, moet een volledige beoordeling van hun motorische stoornissen zijn specifieke testskracht.

Protocol

1. Apparaat

Omgekeerde screentest 1.1 Kondziela's

De omgekeerde scherm is een 43 cm vierkant gaas bestaande uit 12 mm vierkantjes van 1 mm diameter draad (figuur 1). Het wordt omgeven door een 4 cm diep houten kralen (dat af en toe muis die probeert klimt aan de andere kant voorkomt) (Figuur 2).

1.2 Gewichten-test

Zeven gewichten vormen het apparaat. Elk bestaat uit een bal van verwarde fijne gauge draad van roestvrij staal, een "schaal verzamelaar" zoals gebruikt voor kalkvorming kalksteen in binnenlandse ketels te voorkomen. Het gewicht van dit kleine (7 g), maar elke schaal collector is bevestigd aan een reeks stalen kettingschakels, elk een gewicht van ongeveer 13 g. Het aantal links varieert een tot zeven. De gewichten zijn dus: 20, 33, 46, 59, 72, 85 en 98 g (figuren 3 en 4).

2. Proprocedure

Voor alle testen, brengen de muizen aan de experimentele kamer 5-20 min. voor het testen om te zorgen dat ze goed wakker. Als algemene regel, om het herstel van spierkracht en een terugkeer naar normale niveaus van arousal toestaan, rusten de muizen door een terugkeer naar de kooi na elke motor te testen.

  1. Omgekeerde screentest Kondziela's
  2. Werkwijze: Plaats de muis in het midden van het gaas draad, start een stopclock, draai het scherm om een ​​omgekeerde positie dan 2 sec, met het hoofd van de muis dalende eerste. Houd het scherm gestaag 40-50 cm boven een zacht oppervlak. Noteer de tijd dat de muis valt of verwijderen wanneer het criterium van 60 seconden wordt bereikt. Langere tijden criterium kan belangrijk zijn bij sommige experimenten.
  3. Scoren de omgekeerde scherm:

Vallen tussen 1-10 sec = 1
Vallen tussen 11-25 sec = 2
Vallen tussen 26-60 sec = 3
Vallen na 60 sec = 4

Of, bijvoorbeeld voor 2 min:
Vallen tussen 1-10 sec = 1
Vallen tussen 11-25 sec = 2
Vallen tussen 26-60 sec = 3
Vallen tussen 61-90 sec = 4
Vallen na 90 sec = 5

3. Gewichten Test

Houd een muis door het midden / onderkant van de staart en laat deze in staat te stellen het eerste gewicht (20 g), die is afgebeeld op de laboratoriumtafel vatten. Als het grijpt de draad schaal collector met zijn voorpoten, start een stop klok en verhogen de muis totdat de link is duidelijk van de bank. Een greep van drie seconden is het criterium. Als de muis daalt het gewicht in minder dan 3 seconden, let op de tijd die het hield het gewicht. Rest de muis voor ongeveer 10 seconden en probeer het nogmaals op het gewicht. Als het niet lukt drie keer, dat het proces wordt beëindigd, en de muis is de maximale tijd / gewicht bereikt toegekend. Als het houdt het voor 3 sec probeer het dan op de volgende zwaarste gewicht. Als het heft dit voor 3 seconden, test het op de volgende zwaarder gewicht, nadat je hebttestte al haar lotgenoten op het eerste gewicht. Nogmaals, krijgt drie kansen van het gewicht van 3 seconden ingedrukt. Een uiteindelijke totale score wordt berekend als het product van het aantal schakels in de zwaarste keten aangehouden voor de volledige 3 seconden, vermenigvuldigd met de tijd (sec) het wordt gehouden. Als het zwaarste gewicht is gedaald voordat 3 sec een geschikte tussenliggende waarde wordt berekend. Dus een muis met een 5-koppeling gewicht voor 3 seconden, maar niet in staat om een ​​6-koppeling gewicht te heffen, wordt een score van (5 x 3) = 15 toegewezen. Als daarvoor de 6-koppeling gewicht voor 1 seconde, het scoort (5 x 3) + (1) = 16.

Soms muizen kunnen niet adequaat worden gemotiveerd om het apparaat vast te grijpen. Dit gebeurt doorgaans bij oudere dieren. Dit probleem kan worden beperkt door die de muizen door de staart langer voordat ze binnen grijpafstand van de draad bal.

Representative Results

Verwachte resultaten

Contet et al.. 2 aangetoond dat 129S2/sv muizen uitgevoerd op dezelfde gewichten test C57BL / 6 muizen. Vrouwelijke C57BL / 6 muizen scoorde ongeveer 15, 129 muizen 17, wat betekent dat ze kunnen ongeveer 5 schakels tillen, ongeveer 70 g. Dit is een hoge waarde; normaal gesproken 2-3 schakels (score 6-9, 33-46 g) worden opgeheven door C57BL / 6 muizen 5. Deze verschillen zijn vermoedelijk gerelateerd aan factoren zoals hoeveel de behandeling van de muizen hebben ontvangen en de details van de techniek van de experimentator.

Hippocampale laesies had geen invloed op de sterkte gemeten hetzij door de gewichten-test of de omgekeerde scherm 4. Prion (scrapie) zieke muizen werden geschaad op het omgekeerde scherm met 18 weken na infectie 6. Hoewel enigszins aangetast op de horizontale balk en rotarod opzichte van C57BL / 6 muizen, werden C57BL/10 muizen niet in het gedrang op gewichtheffen 5. Knockout muizen voor tHij KATP kanaal subunit Kir6.2 werd geen waardevermindering op de omgekeerde scherm of gewichtheffen testen, hoewel de vrouwtjes hoger scoorden dan mannen op de laatste 3. Dit was ongebruikelijk, normaal gesproken de zwaardere mannetjes geven grotere sterkte dan de vrouwtjes.

Figuur 1
Figuur 1. De omgekeerde scherm.

Figuur 2
Figuur 2. Sluit het oog van een muis op het omgekeerde scherm.

Figuur 3
Figuur 3. Gewichten, van 20 g tot 98 g.

Figuur 4

Discussion

Muismodellen van de vele ziekten die de menselijke motorische systemen van invloed zijn voortdurend in ontwikkeling, dus goed testen van sterkte bij muizen zijn essentieel. Voorbeelden zijn de vele vormen van spierdystrofie, ziekte van Parkinson en Huntington's chorea. Sterkte assays gebruik in modellen van zenuwregeneratie na spinale of perifere zenuwschade vinden ook. Industriële en auto-ongelukken blijven aanzienlijke handicaps veroorzaken bij de mens, maar veel preklinische werk onderzoekt momenteel mogelijke wegen van de behandeling op basis van zenuwgroeifactoren.

Spieren individueel werken nooit. Ze worden geactiveerd door de hersenen, lokale of hoger spinale reflexen, via de neuromusculaire verbindingen en werken binnen de beperkingen van andere spieren en skelet. Daarom is de complexiteit van het systeem middelen in vivo assays van spierkracht in de wakkere dieren zijn essentieel voor de evaluatie van de huidige toestand en de effects van elke mogelijke behandelingen. Muizen instinctief vasthouden aan materialen met een sterke grip, dus Mus musculus is een ideaal model dier waarbij tot aandoeningen van spierkracht en mogelijke behandelingen te evalueren.

Disclosures

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgments

De Wellcome Trust voor het verstrekken van Open Access financiering aan de Universiteit van Oxford. Robert Deacon is een lid van Oxford Oxion groep, gefinancierd door Wellcome Trust subsidie ​​WT084655MA.

References

  1. Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K.J.X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).
  2. Contet, C., Rawlins, J. N. P., Deacon, R. M. J. A comparison of 129S2/SvHsd and C57BL/6JOlaHsd mice on a test battery assessing sensorimotor, affective and cognitive behaviours: implications for the study of genetically modified mice. Behavioural Brain Research. 124, 33-46 (2001).
  3. Deacon, R. M. J., Brook, R. C., Meyer, D., Haeckel, O., Ashcroft, F. M., Miki, T., Seino, S., Liss, B. Behavioral phenotyping of mice lacking the KATP channel subunit Kir6.2. Physiol. Behav. 87, 723-733 (2006).
  4. Deacon, R. M. J., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviors in mice. Behav. Brain Res. 132, 203-213 (2002).
  5. Rawlins, J. N. P., Morley, B. J. A comparison of the behavior of C57BL/6 and C57BL/10 mice. Behav. Brain Res. 179, 239-247 (2007).
  6. Guenther, K., Deacon, R. M. J., Perry, V. H., Rawlins, J. N. P. Early behavioural changes in scrapie-affected mice and the influence of dapsone. Eur. J. Neurosci. 14, 401-409 (2001).
  7. Kondziela, W. Eine neue method zur messung der muskularen relaxation bei weissen mausen. Arch. Int. Pharmacodyn. 152, 277-284 (1964).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

    Usage Statistics