Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.
Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of ‘toys’ to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.
환경 농축 (EE)는 동물 (1)을 강조하지 않는 복잡하고 어려운 환경의 영향을 탐구하는 데 사용되는 실험 패러다임이다. 전자 차례로 감각,인지, 모터, 사회적 자극이 증가 증가 공간, 신체 활동, 사회적 상호 작용, 구성 동물 하우징 기술이다. 주거 환경의 이글루, 실행 바퀴, 접시 바퀴, 튜브 미로 및 기타 개체는 탐사 및 상호 작용을 촉진하여이 감각,인지, 사회, 모터 자극을 육성. 인클로저 변화 오브젝트의 배치는 규칙적으로 생쥐에 적응하도록 강요되는 신규 한 환경을 제시한다. 이 전략은 더 혐오, 적대적 환경이나 부적응 고통 3,4 반대로, eustress로 알려진, 유익한 양성, 건강한 적응 반응을 유도 온화하고 간단한 문제를 제공합니다. 쥐를 eustress을 촉진하고 유해 고통을 제한함으로써유리한 표현형의 다양성을 보여줍니다.
전통적 같은 스트레스 1 생각 요소의 결여하면서 EE는 다양한 애플리케이션과 신뢰성 실험 모델이다. 설치류에 EE의 효과는 반세기 이상 연구되어왔다. 1960 년대 초 연구는 대뇌 피질의 콜린 에스 테라 제 수준이 감소 피질 콜린 에스 테라 수준이 증가 생활 공간, 쥐의 수가 증가하고, 나무 장난감, 미로, 및 플랫폼 5,6의 다양한 환경에 보관 된 쥐에서 증가 된 것으로 나타났다. 또한, EE는 다양한 연령 및 유전 배경의 마우스에서 뇌, 행동, 및 대사에서 많은 적응 변화와 관련된다. 따라서, EE 생쥐에 환경의 영향을 연구 실험의 넓은 범위에 대한 패러다임 유용하다. EE 효과 일주일 노광 빨리 마우스에서 관찰 될 수 있으며, 십팔개월 7 오래된 같은 동물에서 볼 수있다. EE는 유 자주기능의 회복, 학습과 기억 (2)를 연구하는 신경 과학 및 신경 행동 실험에 나오지. 또한, EE 독소 유도 헌팅턴 병, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 간질, 뇌졸중, 신경 질환을 포함하여, 인간의 유전자 변형 동물 모델의 다양한 표현형에 상당한 충격을 가지며, 2 개.
그러나 수년에 걸쳐 농축 디자인 어려운 다른 실험실에서 연구 사이의 비교를하여 불일치가 있었다. 예를 들어, 앞서 언급 된 인간 신경 질환에 대하여 EE 효과에 연구의 각각 농축 파라미터를 변화했다. 헌팅턴 병에 대한 연구는 이틀 8,9 변경된 판지 상자, 터널, 및 시트 포함하는 큰 케이지 (44 X 28 X 12.5 cm 3)뿐만 아니라 나무와 플라스틱 물체에 4-6 쥐를 보관. 알츠하이머에 수행 된 연구 중 하나# 8217;의 2 실행 바퀴, 플라스틱 튜브, 골판지 상자 및 변경 또는 10 주간 재 배열했다 둥지 재료를 포함하는 더 큰 케이지 (1m 3) 20 쥐를 보관. EE 많은 설정 등의 실행하거나 숨길 사물 유사한 테마가 아직 EE 하우징, 거실 당 마우스의 수, 환경 변화의주기가 매우 다양하다.
EE의 일관성이 디자인은 전자 효과의 실패 복제을 주도했다. 암과 대사에 우리의 데이터를 함께 제시하는 중요한 항암 및 항 비만 효과 14, 15에 대한 상세한 EE 주택 프로토콜 리드에서 제공하는 자극의 조합. 그러나, 하나에서 본 바와 같이, EE의 결과에 영향을 줄 수있는 다른 실험실에 의해 채택 EE 설정의 차이는 마우스 (11)에 주입 된 특정 암 종양의 성장에 EE 효과를 재현하기위한 시도가 실패. 다른 결과는 이리저리 이르는 다양한 원인에 기인 할 수있다하우징 (11)을 세정 장치에 사용되는 세제의 종류의 종양 세포 배양의 다른 성장 속도 미터. 실험 결과에서 알을 복제하기 위해, 농축 및 축산의 특정 설계가 요구된다. 다음 절차는 다른 연구자가 성공적으로 우리의 효능이 농축 모델을 복제 할 수 있도록 전자 하우징을 자세히 설명합니다.
뇌에서의 유전자 발현에 EE의 강력한 효과는 아직, 비만증 및 마우스에서 암 성장이 신체 활동, 사회적 상호 작용과인지 적 도전을 촉진하는 방식으로 동물을 신규 한 환경을 유지하고 처리하는 연구자의 능력에 크게 의존 감소 하지 고통 동물을 수행합니다. 기억해야 할 가장 중요한 두 가지 절차 단계가 있습니다. 첫째, 매주 장난감, 개체 및 케이지의 위치를 변경해야합니다. 장난감 및 개체 전주에서 동일 할 수있다하더라도, 마우스는 신규로 환경 인식. 장난감을 변경하고 다른 모든 주에 다른 사람과 자신을 객체. 둘째, 깨끗한 환경을 유지해야합니다. 더러워진 침구 제거하지 않는 경우, 증가 된 질소 수준은 동물에게 스트레스 요인 일 수있다.
또한,이 프로토콜 EE 참고 많은 기술이있다. 다른 또는 고유 장난감 및 다른 사용플라스틱 튜브 미로의 디자인은 권장합니다. 환경은 어려울 수 있지만, 동물의 건강에 위협이 안된다. 장애 장난감 잡힐 마우스 사지의 위험을 증가하거나 씹는에 의해 소비되는 경우 동물에 독성이있을 수 있기 때문에 또한, 기능 장애 장난감 조심. EE에 대한 하나의 상수는 2-3 로그 의해 빈의 모서리 또는 측면에 압수 이글루 위에 세 접시 바퀴의 사용이다. 로그 뒤에 접시를 실행이 설정은 우리의 모든 농축 연구에 존재하고있다. 다른 목적의 이용 및 배치의 관점에서, 레이아웃의 설명은 상기 EE 셋업 기초 청사진이다. 플라스틱 튜브의 기초 프레임 워크,보고 된 결과를 재현하기에 충분한 새로운 환경을 제공해야 접시, 케이지와 로그를 실행, 바퀴를 실행하는 설정의 변화.
당뇨병이나 다른 대사가 형질 전환 동물들과 함께 작업하는 경우질병은 동물들이 음식과 물이 부족하지 않도록 보장하기 위해 음식과 물 소비에주의. 동물 당뇨병이있는 경우, 그들은 더 많은 소변, 그래서 전자 하우징의 침구 자리 확인하고 더 자주 청소해야 할 수도 있습니다. 침구는 자주 제거해야 EE 하우징 장소 코너입니다. 그들은 동물에 의해 사용될 수 있도록, 다른 바퀴기구를 조정하는 기억. 동물 침구로 접시 바퀴를 실행 이상 실행 바퀴를 노크 할 수있다. 동물이 시대의 3-5주, 젊은 경우, 그들은 동물이있는 곳에 관한 단서 연구원을 떠나, EE의 케이지에서 발굴하고 거기에서 함께 숨길 수 있습니다. , 오염 된 침구를 제거하는 장난감을 교체, 또는 새장을 청소할 때, 그들의 환경을 조절하면서 그들에게 스트레스가되지 않도록 깨끗한 표준 새장에 동물을 넣어하는 것이 좋습니다. 그것은 그들이 ENV에 숨어 적은 곳이있는 경우 한 장에 모든 동물을 얻기 위해 쉽게ironment. 따라서, 새장에 동물을 금속 이온 봉쇄하기 전에 장난감을 제거하는 과정을 쉽게. 청소를 위해 대기 또는 EE 환경을 조절하면서 또한, 하나의 표준 케이지 이상 5-6 동물을 놓지 마십시오. EE는 성인기에 시작된다 특히 전자의 수컷은 공격적이 될 수 있습니다. 따라서, 어떤 부상이나 죽은 동물에 대한 환경을 관찰하는 것이 중요하다.
또, 용기의 큰 크기 EE 집 동물의 전형적인 개수는 10-20 마우스이다. EE에 집 동물의 수를 결정할 때 약 10 이하 생쥐를 사용하는 다른 연구자들이 다양 EE에 사용할 동물의 수, 및 카 또는 빈의 크기는 고려되어야한다. 생활 환경에 너무 많은 동물을 갖는 것은 남성 생쥐의 침략으로 이어질 수 있습니다. 우리는 전자에 보관 한 마우스 C57BL / 6 배경으로왔다. 다른 계통의 마우스는 다소 공격적으로, 또는 더 쉬운 건강 문제에의 할 수있다이 전자 설정. 이것은 마우스 및 농축 환경 축산 계획을 결정 고려해야한다.
네 개의 주 EE 하우징은 비만의 감소, 렙틴의 수준 저하 및 B16 흑색 종의 성장 억제를 유도하기에 충분하다. 긴 전자는 신진 대사와 암 억제에 강한 효과로 이어질 수 있습니다. 생쥐 중이나 EE에 노출 전에 수술 절차를 거칠 경우, 그대로 봉합 수용 될 수있다. 여부 동물 수술 스테이플 또는 연구되지 않았다 그대로 카테터이 특정 EE 설정에 잘 반응. 또한, 우리는 현재이 특정 전자는 세 동물의 수명 또는 healthspan에 미치는 영향을 조사하고있다. 예비 데이터는 여성 C57BL / 6 마우스, 나이 10 개월 젊은 쥐와 유사 EE에 응답하는 것이 좋습니다. 전자 하우징의 한 제한은 우선적으로 성별 특정 방에, 동물 시설의 공간에서 같은 큰 빈을 수용한다. EFF에 따라서 미래 연구작은 규모의 EE ECTS뿐 아니라, 청소 고온 세정 견딜 쉽고 동물 건강 안전 찾는 장난감, 대사 및 암 연구에서 EE의 애플리케이션을 개선 할 것이다.
The authors have nothing to disclose.
NIH에 의해 지원되었다이 작품은 LC에 CA163640, CA166590 및 AG041250을 부여합니다.
Large enrichment bin (120cm x 90cm x 76cm) | Custom made. | Custom made. | Made of polypropylene. Edges of the bin are 1.5cm thick. |
Large enrichment bin alternative (120cm x 110cm x 76cm) | Global Industrial | 155202 | If necessary, this bin works as an alternative to the one above. |
Habitrail Mini tubes | Habitrail | 62720; 62705; 62725; 62715; 62054 | – |
Plastic igloos with saucer wheels | Bio Serv | K3327; K3250 | – |
Metal Running Wheels | Super Pet | 61392; 61394; 61396 | – |
Manzanita Wood Gnawing Sticks, 3" | Bio Serv | W0016 | |
Mouse Tunnels | Bio Serv | K3322 | – |
Mouse cages that go in the large EE bin. | Lab Products Inc | 10027 Mouse Cage | – |
Cage Klenz 180 Alkaline Cage Wash Detergent, Cage Klenz 250 Acid Detergent | Steris Life Sciences | 1K1802; 1K2502 | These detergents are used in the cage wash for the toys, large enrichment bins, and cages. |
Sporklenz | Steris Life Sciences | 6526Q8 | Alternative sporicide/disinfectant to washing toys, bins, and cages in cage wash. |
Bed-O-Cobs 1/4" bedding | The Andersons, Inc. | 4B | Corn cob bedding is 1/4" in diameter. |
Nestlets for control housed mice | Ancare | Cotton squares |