プラナリアン運動は、湧水単独で動物の動きと比較した場合の天然物の覚醒剤および離脱特性を測定するために使用されます。
非寄生プラナリアンを使用する簡単で制御可能な手段、 ドゥゲシアティグリナ、自由に生きている水生扁平虫は、天然物の覚醒剤および離脱特性を研究するために記述されている。プラナリアン生理学のユニークな側面から恩恵を受ける実験的アッセイは、創傷治癒、再生、および腫瘍形成に関する研究に適用されてきた。また、プラナリアンは様々な環境刺激に対する感受性を示し、条件付き応答を学習・開発することができるため、学習や記憶を調べる行動研究にも利用できます。プラナリアンは、基本的な二国間対称性と神経伝達物質システムを使用する中枢神経系を有し、神経筋バイオモジュレーターの効果を調べる研究に適している。その結果、物質中毒や撤退を調べるために、プラナリアンの動きや運動性を監視する実験システムが開発されました。プラナリアン運動は、刺激の影響を監視する敏感で簡単に標準化された運動アッセイシステムの可能性を提供するため、プラナリアン運動速度(pLmV)試験は、時間とともに動物が交差するグリッド線の数を決定することによって、プラナリアンによる刺激と撤退の両方の行動を監視するように適応されました。ここでは、技法とその応用を示し、説明します。
記載されたプロトコルは、自然物質の生体調節効果を評価する手段を提供するためにプラナリアン運動性を使用しています。これらの物質が覚醒剤として機能するかどうか、そしてそれらが測定可能な離脱行動1に関連していたかどうかを判断するために具体的に適応された。このアッセイは、プラナリアン・ロコモーター速度(pLmV)試験として知られており、まず、既知の薬理学的薬剤22,3を試験するために用いられた。このプラナリアン運動性に基づくアッセイの適用は、その後人気が高まり、天然物以外の物質に興味を持つ異なる研究所で採用されています4,5.このアッセイのために、プラナリアンは、溶解したバイオモジュレーターを含む湧水または湧水を含むペトリ皿に置かれる。皿自体はグラフ紙に載せているので、容器のまわりに動物が交差するグリッド線の数は、各条件の移動速度を決定するために使用することができる。ライト/ダークテストは、条件付き場所優先試験(CPP)と呼ばれる、平面運動性を監視するテーマの別のバリエーションであり、動物が暗い環境にどれだけ速く反応し、暗くなった環境に移行するかを評価する66,7。7プラナリアンの動きのビデオ追跡は、コンピュータプログラムと質量の中心(COM)追跡898、9、10、1110,11を使用して分析することもできます。,
このような研究のための動物モデルとしてプラナリアンを使用すると、実験者が簡単にアッセイ環境を制御することができるという点で、他の動物よりもいくつかの利点を提供しています。具体的には、実験前にプラナリアンを飢えさせることで、結果を混乱させる可能性のある他の栄養学的または薬理学的薬剤への暴露を防ぐことができ、調査中の特定のバイオモジュレーターは、培養水に直接添加するだけでプラナリアンに導入され、それによって暴露を標準化することができる。プラナリアンは「高次」動物を連想させる神経系および神経伝達物質を有するため、これらの動物の神経筋刺激に対する生理学的および実験的反応は、他の生物12、13、14、15、16に生物学的に関連すると考えられている。12,13,14,15,16また、プラナリアンは比較的安価で実験室での維持が簡単であるため、多くの研究者にアクセス可能な生物学的モデルを提供します。
実験動物として、プラナリアンは幅広い研究に適している。例えば、我々のグループは、他の研究者と同様に、プラナリアンを使用して、腫瘍形成17、18、1918,19を研究する。17また、プラナリアンは、化学、熱、重力、電気、写真、磁気刺激など、他のアッセイシステムの基礎を形成する多くの応答挙動を示しています。これらの効果のいくつかは、これらの動物の学習と記憶を研究するために使用されています20, 21,,22,,2123,,24,,25,26, 27.,27現在の文献におけるプラナリアンモデルの主な使用は、ネオブラストと呼ばれるプラナリアン多能性幹細胞の活性と、再生28、29、3029,30におけるそれらの役割に焦点を当てている。28したがって、ここで説明するモデルを採用することで、他のプラナリアンベースのアッセイを使用して、天然物やその他のバイオモジュレーターが生物にどのような影響を与えるかをより広く理解することができます。
天然物の覚醒剤と離脱効果を決定するために、簡単でアクセス可能なプラナリアン運動アッセイが記載されています。行動モデルとして、異なる実験者間で観測を標準化するために、動きを採点するための厳格なプロトコルと、あらゆる行動の明確な定義が必要です。提示されたアイデアは、これを達成する方法のデモンストレーションを提供します。このプロトコルを使用する各研究室は?…
The authors have nothing to disclose.
著者らは、この研究を支援するための出版助成金のための制度的進歩のオフィスとモリスビル大学財団、およびSUNYモリスビル大学の学部研究の継続的な支援と支援のためのSUNYモリスビル大学科学技術エントリープログラム(CSTEP)を認めたいと考えています。また、ソフィア・ハッチェンスに関する有益なコメントに感謝したいと思います。
Bottled Water – 1 Gal. | Poland Spring | N/A | Spring water for planarian culture and to prepare solutions |
Brown Planaria (Dugesia tigrina) | Carolina Biological Supply Company | 132954 | Brown planaria living (other species are acceptable) |
Flat Paintbrush | Royal Crafter's Choice | 9159 | Flat watercolor paintbrushes for cleaning planarian culture containers |
Glass Petri Dish – 10 cm | Kimax | N/A | 10 cm diameter (glass) Petri dishes for pLmV assay |
Glass Petri Dish – 5 cm | Kimax | N/A | 5 cm and Petri dishes for rinsing planarians during withdrawal experiments and for stimulant habituation |
Grid Paper | Any | N/A | Standard 0.5 cm grid paper for pLmV assay |
iPEVO Visualizer (software) | iPEVO | https://www.ipevo.com/software/visualizer | Document camera software for video capture and recording |
Metalware Set with Support Stand and Retort Ring | Any | N/A | Standard chemistry lab ring stand to hold a cell phone camera if used |
Organic Egg | Any | N/A | Organic egg or beef liver for feeding planarains |
Polycarbonate Bottle w/ Screw-on Cap – 10 mL | Beckman | N/A | Plastic vials to hold 5 to 10 mL volumes for stimulant habituation |
Round Storage Container – 10 cm | Ziploc | N/A | 10 cm Round food storage containers for approximately 90 planarians or fewer |
Round Water Paint Brush | LOEW-Cornell | N/A | Small round watercolor paint brushes (numbers 3 to 6) – soft |
Transfer Pipette | Any | N/A | Wide bore (5 mL) plastic transfer pipettes to move planarians |
USB Document Camera | iPEVO | CDVU-06IP | Document camera (or other camera or cell phone camera) |