एक सदमे ग्रिड के उपयोग के बिना Murine व्यायाम धीरज के आकलन: मजबूर व्यायाम करने के लिए एक वैकल्पिक
Summary
A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.
Abstract
प्रयोगशाला माउस मॉडल का प्रयोग, धीरज व्यायाम के चयापचय लाभ के लिए जिम्मेदार आणविक मार्ग परिभाषित करने की शुरुआत कर रहे हैं. चूहों में व्यायाम धीरज का आकलन करने के लिए सबसे आम तरीका एक सदमे ग्रिड से लैस एक मोटर चालित ट्रेडमिल पर चलने के लिए मजबूर इस्तेमाल करता. चल छोड़ देने वाले पशु एक बिजली के पैर झटका बचाता है कि एक ग्रिड पर चलती ट्रेडमिल बेल्ट से धकेल रहे हैं; नकारात्मक उत्तेजना से बचने के लिए, चूहों बेल्ट पर चलने के लिए वापसी. हालांकि, एक झटका तंत्र का उपयोग करने के लिए परिहार व्यवहार और मानसिक तनाव चल धीरज के quantitation, साथ ही postexercise सीरम हार्मोन और साइटोकाइन स्तर की उलझाना माप के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं. यहाँ, हम दिखाना है और एक झटका ग्रिड के उपयोग के बिना एक मोटर चालित ट्रेडमिल पर भोले C57BL 6 / प्रयोगशाला चूहों में चल धीरज को मापने के लिए एक परिष्कृत विधि मान्य. चूहों ट्रेडमिल के लिए preacclimated रहे हैं, वे चाल के साथ स्वेच्छा से चलाने के प्रत्येक समझौता ज्ञापनों के लिए विशिष्ट गतिई. सदमे ग्रिड का प्रयोग करें माउस की ओर से चलाने के लिए स्वैच्छिक इच्छा को संवेदनशीलता के साथ मिलकर एक जीभ कष्टकारक, का उपयोग कर एक मानव ऑपरेटर द्वारा कोमल प्रोत्साहन की जगह है. समय से थकावट प्रत्येक माउस के लिए चल बढ़ाता के लिए साफ समापन परिभाषित और ऐसे splayed आसन और कृत्रिम श्वास के रूप में थकावट के व्यवहार लक्षण में परिलक्षित होते हैं. इस विधि को भी प्रयोगात्मक मापदंडों पर तनाव के confounding प्रभाव कम हो जाती है जो एक मानवीय शोधन है.
Introduction
मोटापा, इंसुलिन प्रतिरोध, और टाइप 2 मधुमेह अमेरिका और दुनिया भर में आबादी 1-4 दोनों के स्वास्थ्य पर गहरा प्रभाव डालती है कि परस्पर चयापचय संबंधी विकार हैं. धीरज रोका जा सकता है व्यायाम, साथ ही इलाज है, इन स्थितियों 5,6. इसके अलावा, चाल गति और धीरज का आकलन मानव विषयों 7 में चिकित्सकीय रूप नैदानिक दोष, सार्कोपीनिया के लिए परीक्षण, और इस तरह क्रोनिक प्रतिरोधी फेफड़े के रोग के रूप में अन्य विकारों के परिणामों, उपयोग किया जाता है.
शरीर की संरचना और इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता पर धीरज व्यायाम के लाभदायक प्रभाव अंतर्निहित जैव रासायनिक रास्ते बढ़ाया या व्यायाम क्षमता 8-11 कम दिखते हैं आनुवंशिक रूप से या औषधीय संशोधित चूहों का उपयोग कर, स्पष्ट दिखाई देने लगे हैं. हालांकि, कई तरह के अध्ययन 8-11 चलाने के लिए चूहों के लिए मजबूर करने के लिए सदमे ग्रिड से सुसज्जित मोटर चालित treadmills का उपयोग किया है. चल छोड़ देने वाले पशु से धकेल रहे हैंएक बिजली के पैर झटका बचाता है कि एक ग्रिड पर चलती ट्रेडमिल बेल्ट; नकारात्मक उत्तेजना से बचने के लिए, चूहों बेल्ट पर चलने के लिए वापसी. ऐसी प्रक्रियाओं प्रयोगात्मक मापदंडों 12 को प्रभावित कारकों के रूप में मनोवैज्ञानिक तनाव और परिहार व्यवहार शुरू हो सकता है. में पिंजरे पहिया चलाने का एक बीम तोड़ तंत्र या quantitation का उपयोग कर इस तरह चल गतिविधि के quantitation के रूप में मापने धीरज के अन्य तरीकों,, circadian चक्र, चिंता, अनजाने प्रशिक्षण, या भोजन व्यवहार 12-16 मांग की मॉडुलन से चकित किया जा सकता है. इसके अलावा, इन प्रक्रियाओं एकल आवास, चूहों के लिए मानसिक तनाव का एक अन्य स्रोत की आवश्यकता होती है. इसलिए, तनाव से चकित नहीं व्यायाम धीरज का एक सीधा माप की जरूरत है.
इन चिंताओं का निराकरण करने के लिए, हमारी प्रयोगशाला विकसित की है और अधिक से अधिक चल रहा है क्षमता का आकलन करने के लिए एक विधि मान्य और सम नहीं एक मोटर चालित ट्रेडमिल का उपयोग अप्रशिक्षित, भोले चूहों में गति चल कायम हैएक सदमे ग्रिड के साथ pped. सदमे ग्रिड आमतौर पर रहता है जहां चल बेल्ट, के अंत में अंतरिक्ष, तो आराम करने के लिए चूहों के लिए एक मंच बन जाता है, और तंत्र से हटा दिया जब तक बैठने के लिए चलाने के लिए मना कर दिया कि चूहों के लिए एक जगह उपलब्ध कराता है. चूहे कोमल दोहन का उपयोग कर या माउस की ओर से चलाने के लिए स्वैच्छिक इच्छा को संवेदनशीलता के साथ मिलकर एक जीभ कष्टकारक, साथ छू एक मानव पर्यवेक्षक द्वारा चलाने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है. इस विधि पेशी व्युत्पन्न साइटोकाइन इंटरल्यूकिन -15 (आईएल -15) 16,17 की अभिव्यक्ति में मतभेद है कि आनुवंशिक रूप से संशोधित और नियंत्रित C57BL / 6 चूहों के बीच व्यायाम धीरज में मतभेद यों इस्तेमाल किया गया है. यह विधि एक सदमे ग्रिड के उपयोग की वजह से नकारात्मक सुदृढीकरण के confounding प्रभाव कम हो जाती है कि एक मानवीय शोधन है.
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ वर्णित एक सदमे ग्रिड के उपयोग के बिना एक मोटर चालित ट्रेडमिल का उपयोग कर प्रयोगशाला चूहों में स्वैच्छिक चल धीरज का आकलन करने के लिए एक विधि है. इस विधि बदले में व्यायाम धीरज 16,17 आबाद कि कारकों की…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
उम्र बढ़ने के मूल जीव विज्ञान में वीए Puget ध्वनि स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली, उत्कृष्टता के वाशिंगटन नाथन शॉक सेंटर के विश्वविद्यालय में ट्रांसजेनिक संसाधन कोर पर मेरिट समीक्षा # दिग्गजों मामलों के विभाग (LSQ) से BX001026, और संसाधनों और सुविधाओं के उपयोग के द्वारा समर्थित (एनआईए # 5P30AG-013280), और वाशिंगटन मधुमेह इन्डोकिरनोलाजी रिसर्च सेंटर के विश्वविद्यालय (एनआईएच # P30 डी.के.-17047). हम सिंथिया Pekow DVM और कारी एल Koszdin DVM, VA Puget ध्वनि, पांडुलिपि पर उपयोगी टिप्पणी प्रदान की धन्यवाद.
Materials
| Open Rodent Treadmill Exer-3/6 | Columbus Instruments, Columbus OH | 1050RM | This catalog number is for models without shock grid. Shock grids can be removed manually from older models (Eco 3/6) |
| Sani Cloth Germicidal Towlettes | PDI- Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY | n/a; usually ordered through local facility | Contains 10% isopropyl alcohol; any equivalent product can be used. |
| Tongue depressors | any local supplier | n/a | |
| Laboratory timer | any supplier | n/a | |
| IL-15 TG mice* | JAX, Bar Harbor, ME | o11002 | Murine IL-15 transgene expressed from modified human alpha-skeletal actin promotor with altered signal sequence to facilitate secretion. |
| C57BL/6J mice (wild-type)* | JAX, Bar Harbor, ME | ooo664 | Control mice for IL-15 TG |
| IL-15 KO mice* | Taconic Farms, Germantown, NY | 4269-M | Homozygous IL-15 "knockout" mice on C57BL/6 background |
| C57BL/6NTac (wild-type)* | Taconic Farms, Germantown, NY | B6-M | Control mice for IL-15 KO |
| *Optional; mouse lines and treatments can be specific to the experimental protocol. |
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