Summary

일반 마 취 기계를 사용 하 여 프로시저에 대 한 마우스에 웰빙의 체계적인 평가

Published: March 20, 2018
doi:

Summary

우리는 전신 마 취를 사용 하 여 프로시저 동안 쥐에 복지를 평가 하기 위해 프로토콜을 개발. 복지의 수준 뿐만 아니라 glucocorticoid 대사 산물 분석 했다 나타내는 행동 매개 변수의 시리즈. 프로토콜은 과학, 동물 중심 방식에서 심각도의 정도 추정 하는 일반적인 보조로 사용할 수 있습니다.

Abstract

3R 원칙 (대체, 감소, 구체화) 개발 Russel과 뉴욕 생명에 의해, 따라 과학 연구 가능한 동물 실험에 대 한 대안을 사용 해야 합니다. 동물 실험에 대안이 있을 때, 사용 하는 실험실 동물의 총 수는 귀중 한 데이터를 얻는 데 필요한 최소 이어야 한다. 또한, 고통, 고통, 및 실험 절차를 동반 하는 고통을 최소화 하기 위해 적절 한 수정 조치를 적용 합니다. 고통, 고통, 및 조 난의 정도 분류 하는 데 사용 하는 카테고리는 비-복구, 가벼운, 중간, 또는 심한 (EU 지침 2010/63). 확인 하려면 개별 경우에는 카테고리 적용, 과학적으로 소리 도구를 사용 하 여 결정적 이다.

여기 잘이 평가 프로토콜 절차는 전신 마 취는 설계 되었습니다. 프로토콜 내과 복지의 지표로 동작을 구축 하는 둥지 같은 집 케이지 활동, 마우스 얼굴을 찡 그리기 규모와 럭셔리 동작에 초점을 맞추고. 그것은 또한 불안 관련 행동 특성에 대 한 무료 탐구 패러다임을 사용합니다. 급성 스트레스의 지표로 지저분한 corticosterone metabolites 24 h 후 마 취 기간 동안 측정 된다.

프로토콜은 마우스 따라 전신 마 취의 과학적으로 단단한 정보를 제공 합니다. 그것의 단순 프로토콜 수 있습니다 쉽게 적응 되며 계획 된 연구에서 통합. EU 지침 2010/63에 따라 카테고리에서 조 난을 분류 하는 규모를 제공 하지는 않습니다, 그것은 과학적으로 사운드 데이터를 사용 하 여 프로시저의 심각의 정도 추정 하는 연구를 도울 수 있다. 과학, 동물을 중심으로 복지의 평가 개선할 수 있는 방법을 제공 합니다.

Introduction

EU 지침 2010/631 규정 Russel과 Burch2 를 개발한 3R 원칙 (대체, 감소, 구체화) 동물 실험은 필요 때마다 적용 하는 것입니다. EU 지침의 궁극적인 목표는 모든 동물 실험, 밖으로 위상 하지만 지시문 인정, 시간이 되 고, 일부 동물 실험은 여전히 필요 인간과 동물 건강을 보호 하는 연구를 수행. 따라서, 동물 실험은 어떤 다른 방법으로 바꿀 수 없습니다, 경우는 최소한 실험실 동물의 신뢰할 수 있는 결과 얻을 하는 데 사용 될 것 이다. 또한, 고통, 고통, 및 실험 절차를 동반 하는 조 난의 양은 적절 한 수정 조치를 사용 하 여 최소화 합니다. EU 지침 2010/63 규정 한 절차의 심각도 prospectively 비 복구, 가벼운, 중간, 또는 심한1으로 분류 되어야 합니다. 심각도 분류에 사건-의해-사건을 기준으로 결정이 주어진된 절차의 심각도 평가를 과학적으로 소리 도구를가지고 중요 합니다.

모 튼과 그리피스3 에 의해 제안 된로 점수 시트 웰빙4에 부정적인 영향을 포함 하 여 정상 상태에서 어떤 편차를 감지에 필수적인 도구입니다. 점수 시트를 사용 하 회 결정 고통, 고통, 그리고 실험으로 인 한 조 난 및 개별 동물 (예를 들어, 몸 무게, 모피, 걸음 걸이)의 물리적 상태에 보이는 변화에 초점. 별관 8 세의 EU 지침 2010/63 각 심각도 카테고리의 예를 제공 합니다, 하지만 과학적으로 사용 하 여 주어진된 프로시저의 심각의 정도 추정 하 연구원은 아직도 부족 도구 데이터를 기반으로 합니다.

부정적인 복지를 보여주는 지표의 부재; 동물의 상태를 확인 하는 유일한 방법은 아니다. 긍정적인 복지를 가리키는 지표의 존재 또한 중요 한5,6,,78이다. 예를 들어 동물 내 같은 고급 동작을 표시 하 고 그들의 모든 필수 요구 충족 하는 경우에 건물 동작을 중첩. 고급 동작을 복지 감소 있다면5,7감소 처음. 복지를 평가에 사용 되는 프로토콜 상세 하 고 포괄적인 방식으로9에 웰빙을 평가 하기 위해 물리, 생리/생화학, 및 동물의 심리 상태를 가리키는 지표를 포함 해야 합니다.

세련미의 컨텍스트 내에서 프로토콜은 이러한 요구 사항을 충족 하 고 쥐10의에 전신 마 취와 관련 된 절차의 효과 평가 하기 위해 개발 되었다. 동시에 목표에 주어진된 실험 프로토콜의 쉽게 통합할 수 있도록 추가적인 스트레스를 최소화 했다. 프로토콜 내 행동, 활동, 음식 섭취, 중첩 등 홈 케이지 동작 및 특성 불안 관련 행동을 고려 합니다. 또한, 그것은 포함 마우스 얼굴을 찡 그리기 규모 (MGS), 및 비-침략 적 분석 corticosterone 대사 산물의 배설물. 과학 고 동물을 중심으로 복지의 평가 촉진 하 고 심각성의 정도의 분류를 지 원하는 복지에 정보를 제공 하는 프로토콜은 설계 되었습니다. 점수 시트, 뿐만 아니라 그것은 절차의 심각도 분류에 대 한 유용한 정보를 제공할 수 있습니다. 프로토콜 수행 하기 쉬운 하 고 광범위 한 장비를 필요로 하지 않습니다, 연구의 결과 영향을 주지 않고 지속적인 실험으로 통합 될 수 있습니다. 주목 해야 한다 그 동물 연구: 보고의 Vivo 실험 (도착) 지침11 동물 실험, 설계, 분석, 개선 및 보고의 목표와 관련 된 모든 연구에서 관찰 될 것 이다.

Protocol

학문과 독일 동물 복지 행위에 의해 규정 하는 지침에 따라 수행 했다 베를린 국가 기관에 의해 승인 되었다 (“Landesamt 위한 Gesundheit und Soziales”, 허가 번호: G0053/15). 참고:이 프로토콜의 주요 목적은 glucocorticoid metabolites에 반복 된 마 취의 효과 조사 했다. 샘플 크기를 계산 하는 사용 되는 동물의 수를 결정 하기 위해 수행 되었다: n ≥ 2 × (s/μ1-μ2)2 × (z<s…

Representative Results

이 프로토콜은 원래 C57BL/6JRj 마우스 isoflurane 마 취에의 한 경험을 다음의 평가를 개발 (일 분 마 취 세션, n = 13 여성) 또는 반복된 isoflurane 마 취 (6 45 분 마 취 세션 3-4 일 마 취 세션, n = 13 여성) 컨트롤 마우스의 비교 (n = 6 여성)10, 아니 마 취를 받은 하지만 같은 조치에 따라 시험. 우리는 isoflurane 마 취와 반복된 isoflurane 마 취의 치료 되지 않는 통제 쥐에 ?…

Discussion

프로토콜은 단일 마 취 또는 반복된 isoflurane 마 취를 받은 C57BL/6JRj 쥐의 평가에 원래 개발 되었다. 결과 확인 고급 동작을 테스트 뿐만 아니라 다른 조치 (예: 자유 탐구 패러다임, MGS, 내 음식 섭취 량) 복지를 평가 하기 위한 중요 한 방법 이었다. 반복된 isoflurane 마 취 특성 불안 관련 행동, MGS, 내 행동에 단기 효과 발생합니다. 또한, 반복된 isoflurane 마 취 영향 음식 섭취10?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

샘플 컬렉션,에 디스 Klobetz-Rassam FCM의 분석에 대 한 지원에 대 한 Sabine 제이콥스 감사 PD 박사 중견 기업 수 의사. habil입니다. 통계 분석을 위한 Roswitha Merle 그리고 Wiebke Gentner 원고를 교정에 대 한. 연구의 일부인 베를린-브란덴부르크 연구 플랫폼 BB3R (www.bb3r.de)와 독일 연방 교육부의 연구에 의해 투자 되었다 (허가 번호: 031A262A) (www.bmbf.de/en/index.html).

Materials

Isofluran CP-Pharma Handelsgesellschaft mbH 1214
InfraMot – Sensore Units TSE Systems 302015-SENS
InfraMot – Control Units TSE Systems 302015-C/16
InfraMot – Software TSE Systems 302015-S
Nestlet N Ancare – Plexx NES3600
Camera EOS 350D Canon

Referenzen

  1. 2010 EU. Directive 2010/63/EU. Official Journal of the European Union. , (2010).
  2. Russell, W. M. S., Burch, R. . The principles of humane experimental technique. , (1959).
  3. Morton, D. B., Griffiths, P. H. Guidelines on the recognition of pain, distress and discomfort in experimental animals and an hypothesis for assessment. Vet Rec. 116 (16), 431-436 (1985).
  4. Bugnon, P., Heimann, M., Thallmair, M. What the literature tells us about score sheet design. Lab Anim. 50 (6), 414-417 (2016).
  5. Boissy, A., et al. Assessment of positive emotions in animals to improve their welfare. Physiol Behav. 92 (3), 375-397 (2007).
  6. Arras, M., Rettich, A., Cinelli, P., Kasermann, H. P., Burki, K. Assessment of post-laparotomy pain in laboratory mice by telemetric recording of heart rate and heart rate variability. BMC Vet Res. 3, 16 (2007).
  7. Jirkof, P. Burrowing and nest building behavior as indicators of well-being in mice. J Neurosci Methods. 234, 139-146 (2014).
  8. Jirkof, P., et al. Burrowing behavior as an indicator of post-laparotomy pain in mice. Front Behav Neurosci. 4, 165 (2010).
  9. Hawkins, P., et al. A guide to defining and implementing protocols for the welfare assessment of laboratory animals: eleventh report of the BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW Joint Working Group on Refinement. Lab Anim. 45 (1), 1-13 (2011).
  10. Hohlbaum, K., Bert, B., Dietze, S., Palme, R., Fink, H., Thöne-Reineke, C. Severity classification of repeated isoflurane anesthesia in C57BL/6JRj mice-Assessing the degree of distress. PLoS ONE. 12 (6), e0179588 (2017).
  11. Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 8 (6), e1000412 (2010).
  12. Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nat Methods. 7 (10), 825-826 (2010).
  13. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
  14. Deacon, R. M. Assessing nest building in mice. Nat Protoc. 1 (3), 1117-1119 (2006).
  15. Deacon, R. M., Raley, J. M., Perry, V. H., Rawlins, J. N. Burrowing into prion disease. Neuroreport. 12 (9), 2053-2057 (2001).
  16. Deacon, R. M. Burrowing in rodents: a sensitive method for detecting behavioral dysfunction. Nat Protoc. 1 (1), 118-121 (2006).
  17. Palme, R., Touma, C., Arias, N., Dominchin, M. F., Lepschy, M. Steroid extraction: get the best out of faecal samples. Wien Tierarz Monats. 100 (9-10), 238-246 (2013).
  18. Touma, C., Palme, R., Sachser, N. Analyzing corticosterone metabolites in fecal samples of mice: a noninvasive technique to monitor stress hormones. Horm Behav. 45 (1), 10-22 (2004).
  19. Touma, C., Sachser, N., Mostl, E., Palme, R. Effects of sex and time of day on metabolism and excretion of corticosterone in urine and feces of mice. Gen Comp Endocrinol. 130 (3), 267-278 (2003).
  20. Bert, B., Schmidt, N., Voigt, J. P., Fink, H., Rex, A. Evaluation of cage leaving behaviour in rats as a free choice paradigm. J Pharmacol Toxicol Methods. 68 (2), 240-249 (2013).
  21. Lister, R. G. Ethologically-based animal models of anxiety disorders. Pharmacol Ther. 46 (3), 321-340 (1990).
  22. Belzung, C., Berton, F. Further pharmacological validation of the BALB/c neophobia in the free exploratory paradigm as an animal model of trait anxiety. Behav Pharmacol. 8 (6-7), 541-548 (1997).
  23. Finlayson, K., Lampe, J. F., Hintze, S., Wurbel, H., Melotti, L. Facial indicators of positive emotions in rats. PLoS ONE. 11 (11), e0166446 (2016).
  24. Miller, A., Kitson, G., Skalkoyannis, B., Leach, M. The effect of isoflurane anaesthesia and buprenorphine on the mouse grimace scale and behaviour in CBA and DBA/2 mice. Appl Anim Behav Sci. 172, 58-62 (2015).
  25. Miller, A. L., Golledge, H. D., Leach, M. C. The influence of isoflurane anaesthesia on the rat grimace scale. PLoS ONE. 11 (11), e0166652 (2016).
  26. Deacon, R. Assessing burrowing, nest construction, and hoarding in mice. J Vis Exp. (59), e2607 (2012).
  27. Felton, L. M., Cunningham, C., Rankine, E. L., Waters, S., Boche, D., Perry, V. H. MCP-1 and murine prion disease: separation of early behavioural dysfunction from overt clinical disease. Neurobiol Dis. 20 (2), 283-295 (2005).
  28. Deacon, R. M., Croucher, A., Rawlins, J. N. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviours in mice. Behav Brain Res. 132 (2), 203-213 (2002).
  29. Filali, M., Lalonde, R., Rivest, S. Subchronic memantine administration on spatial learning, exploratory activity, and nest-building in an APP/PS1 mouse model of Alzheimer’s disease. Neuropharmacology. 60 (6), 930-936 (2011).
  30. Guenther, K., Deacon, R. M., Perry, V. H., Rawlins, J. N. Early behavioural changes in scrapie-affected mice and the influence of dapsone. Eur J Neurosci. 14 (2), 401-409 (2001).
  31. Deacon, R. M., Reisel, D., Perry, V. H., Nicholas, J., Rawlins, P. Hippocampal scrapie infection impairs operant DRL performance in mice. Behav Brain Res. 157 (1), 99-105 (2005).
  32. Jirkof, P., et al. Assessment of postsurgical distress and pain in laboratory mice by nest complexity scoring. Lab Anim. 47 (3), 153-161 (2013).
  33. Atanasov, N. A., Sargent, J. L., Parmigiani, J. P., Palme, R., Diggs, H. E. Characterization of train-induced vibration and its effect on fecal corticosterone metabolites in mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 54 (6), 737-744 (2015).
  34. Voigt, C. C., et al. Hormonal stress response of laboratory mice to conventional and minimally invasive bleeding techniques. Anim Welf. 22 (4), 449-455 (2013).
  35. Walker, M. K., et al. A less stressful alternative to oral gavage for pharmacological and toxicological studies in mice. Toxicol Appl Pharmacol. 260 (1), 65-69 (2012).
  36. Miyashita, T., et al. Social stress increases biopyrrins, oxidative metabolites of bilirubin, in mouse urine. Biochem Biophys Res Commun. 349 (2), 775-780 (2006).
  37. Bains, R. S., et al. Analysis of individual mouse activity in group housed animals of different inbred strains using a novel automated home cage analysis system. Front Behav Neurosci. 10 (106), (2016).
  38. Saibaba, P., Sales, G. D., Stodulski, G., Hau, J. Behaviour of rats in their home cages: daytime variations and effects of routine husbandry procedures analysed by time sampling techniques. Lab Anim. 30 (1), 13-21 (1996).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Hohlbaum, K., Bert, B., Dietze, S., Palme, R., Fink, H., Thöne-Reineke, C. Systematic Assessment of Well-Being in Mice for Procedures Using General Anesthesia. J. Vis. Exp. (133), e57046, doi:10.3791/57046 (2018).

View Video