在帕金森氏病和运动障碍一般,敏感和可靠的行为分析是必不可少的,用于测试新的潜在疗法。在这里,我们描述了一个可管理的电池感觉敏感不同程度的损伤,黑质纹状体系统,并用于临床前研究的老鼠试验。
敏感和可靠的行为结果的措施是必不可少的,以评估潜在的治疗许多神经退行性疾病的治疗在临床前试验中。在帕金森氏病,感觉测试敏感不同程度的黑质纹状体功能障碍的基本测试潜在疗法的疗效。可靠和相当优雅的感觉措施老鼠存在,但是很多这些测试测量感觉不对称大鼠内,不完全适用于新基因小鼠模型的PD。我们已经把灵感来自大鼠的敏感测试,适合老鼠的感觉测试的电池。在本研究中选择突出显示的试验电池在帕金森病小鼠模型的各种各样的,B a)在其灵敏度)便于在执行到一个研究,以及c)其低费用。这些测试已经证明有用的特性,以及在新的遗传帕金森病小鼠模型的试验锅差分疾病修饰疗法。
帕金森病(PD)是一种使人衰弱的神经退行性疾病,主要特征是在黑质多巴胺能神经元逐渐丧失和路易体包裹体的发展在中央和周边系统。患者患有感觉障碍,包括运动迟缓,震颤,强直,姿势不稳,随着时间的推移而恶化。虽然罕见,导致家族性疾病,在过去15年中发现的潜在的疾病修改疗法的重要新目标的识别。突变基因编码的α-突触核蛋白,帕金,DJ-1,LRRK2,ATP13A2等等标志着一个新的“代”的PD动物模型,基因小鼠模型的发展。
优秀的非药物诱导行为的措施存在广泛的研究单方面6 – 羟多巴胺(6-OHDA)大鼠PD模型。这些测试包括肢体不对称,运动启动,躯体忽视,达到的能力,以及最近的超声波发声1-6。这些测试是不同程度的黑质-纹状体多巴胺神经元丢失的敏感,并已被广泛地用于各种类型的潜在疗法7-11评价疗效。然而,随着基因小鼠模型的最佳感觉测试使用或使用多少没有一个明确的共识。特征时,一种新的基因小鼠模型,在临床前研究,并试图使模型之间的比较时,这是有问题的。在过去的十年中,我们一直致力于电池已成功用于大鼠小鼠相似的感觉测试放在一起。在这篇文章中所描述的测试被用来帮助许多基因小鼠模型的PD的特点,目前用于临床前研究,测试新的潜在疗法12。
最常见的测试使用d来评估小鼠的运动功能活动的协调13在空旷的田野和旋转试验。虽然这些测试自动化,相对易于使用和感觉功能的信息,他们往往缺乏所需的灵敏度,在黑质纹状体多巴胺系统检测到细微的改变。例如,帕金缺陷小鼠与多巴胺功能的细微改变不显示小鼠在Rotarod障碍,但显示运动障碍,一个具有挑战性的束流测试14。此外,处理的小鼠与中等剂量的神经毒素1 – 甲基-4 – 苯基-1 -1,2,3,6 – 四氢吡啶(MPTP)不显示rotarod减值,但也有在一个倒置的步态和损伤的显着改变电网测试15。因此,只使用小鼠旋转表型评估的研究,可能会错过更微妙的障碍。理想的方法,在我们看来,行为特征是,包括学士学位ttery测试,敏感的感觉和运动功能的不同方面,和微妙的变化在基底节函数13-15。在这里,我们描述了如何衡量和分析感觉运动功能的小鼠使用一个具有挑战性的梁遍历测试,测试在汽缸内的自发活动,感官刺激测试和响应。
在本研究中,我们将展示如何执行和分析三个有用的测试感觉功能的影响。这些措施包括具有挑战性的光束,在汽缸内的自发活动,和感官刺激(除粘)。选择这些测试是由于以下原因,1)我们和其他人发现他们是高度敏感基因小鼠模型14,16-18,2)黑质纹状体多巴胺功能障碍的不同程度,只需要很短的训练为梁和处理的感官刺激试验的反应,一旦训练检测可以执行在一个测试会话中,和3)来执行测试所需的设备的价格是相当低的相比,购买更自动化设备,如rotarod和开放场室。
具有挑战性的束流测试基因小鼠模型的PD检测电机的性能和协调赤字不仅是有用的,但也是有用的,我Ñ 发现损伤,在1 -甲基4 -苯基-1,2,3,6 -四氢吡啶治疗的6 -羟基多巴胺处理的小鼠和去甲肾上腺素的缺陷的小鼠19,23-25。此外,我们发现具有挑战性的光束按体重的影响较小,相比其他测试电机的性能及协调(rotarod和极点测试)。这是特别有益的工作时,中年雄性小鼠,体重可达50克。类似的光束,可靠地观察到自发活动改变帕金淘汰赛,PQ311X,THY1 ASYN,无晶体眼PITX3,LRRK2基因小鼠14,16-18,26。除粘测试也是敏感的遗传操作,包括帕金淘汰赛,帕金Q311X,THY1 ASYN,和DJ-1基因敲除突变小鼠14,16,17,22。于单侧的6 -羟基多巴胺处理的小鼠,它是如何典型的做法是用大鼠1,2类似的方式进行粘接剂的去除测试。不干胶标签被放置在每个前爪一个的镊子和时间删除标签被记录下来。我们发现6 hyrdoxydopamine治疗的小鼠不受影响肢体删除标签去除标签上患肢19日前。
该测试电池老化研究使用慢性治疗是很容易实现,但它也很容易使用药理研究。一旦动物是训练和准备测试一个测试站可以设置每个检测。然后,将动物以相同的顺序在每个测试运行。还可以施用的药物,一旦达到所需的药物峰浓度可以测试各小鼠在横梁上,然后移动到气缸三分钟,然后在粘接剂的去除试验。我们发现这种策略很好地工作时,测试不同的多巴胺受体激动剂在小鼠18,21。梁和去除粘合剂测试经得起反复测试,然而在汽缸内的自发活动受到反复作证纳克导致活动减少,随着时间的推移16。根据多么强大的赤字是在鼠标,您可能仍然能够检测到在气缸16的反复测试的差异。在一般情况下,习惯和减少活动,观察,尽快然而作为第二气缸接触,我们发现,我们可以得到足够的活动水平,当我们运行的自发活动试验紧随束穿越药理研究18,21。自发活动试验会话的数量,包括在一项研究中,将取决于对小鼠品系(有些是绝对比别人更积极)和治疗时间。在我们的药理研究小鼠混合C57BL / 6×DBA的背景下,我们测得2-4倍之间和测试会话活动,一个星期21分开。
束和汽缸测试要求测试后分析录象行为。有关这方面的分析特别重要的实验条件是盲目的评价者。当我们在实验室中培养新的评价者,我们前面所分析的由评价者专家从实验室的录像带的人得分的行为。解释和显示的标准,新的评价者,然后人开始自己得分先前分析的磁带。的分数,然后比较专家的评级。的人是不允许率的新数据,直到他们都在95-98%的精度的专家。然后,所有的数据都是随机抽查由专家评价者的准确性。
在这项研究中所描述的电池测试的目的是评估感觉功能的影响。但是,每当一个新的小鼠疾病模型的特征,它始终是重要的动物做了基本检查。应监测体重和温度在整个测试和任何异常行为,应当指出,像触须或cl去除asping的后肢时捞起的尾巴。基本神经系统评估的详细27-29。
The authors have nothing to disclose.
这项工作的经费由美国国立卫生研究院/ NINDS NS07722-01和加德纳家庭中心为帕金森氏病和运动障碍。
Material Name | Company | Dimensions | Comments |
Challenging beam apparatus | Starks Plastics | Segment 1= 3.5 cm Segment 2= 2.5 cm Segment 3= 1.5 cm Segment 4= 0.5 cm |
Contact information: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA Ph +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773 |
Cylinder | Starks Plastics | 15.5 cm diameter 12.7 cm height |
Contact information: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA Ph +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773 |
Mesh Grid Wiring | Ace Hardware | 1 cm2 | |
Mouse Cages | Ancare | 19 x 29 x 12.7 cm | |
Glass | Ace Hardware | 19 cm2 | |
Mirror | Ace Hardware | 18 x 13 cm | |
Camcorder | Sony HDR-HC9 | ||
MiniDV Tapes | Sony DVC premium | 90 min long play | |
Labels | AveryColor Coding Labels | 6.35 mm diameter (1/4″ Round) |