Sagittal विमान गाढ़ापन चाल विश्लेषण में C57BL/6 चूहों MOG35 के अधीन-55 प्रेरित प्रयोगात्मक स्व-प्रतिरक्षित Encephalomyelitis
Summary
sagittal विमान में गाढ़ापन चाल विश्लेषण कैसे आंदोलन को अंजाम दिया है के बारे में अत्यधिक सटीक जानकारी पैदावार । हम इन तकनीकों के आवेदन का वर्णन करने के लिए स्व-प्रतिरक्षित-मध्यस्थता ग्रासलेल्या के अधीन चूहों के लिए चाल घाटे की पहचान. इन तरीकों को भी अंय माउस बिगड़ा गतिवान विशेषता मॉडलों के लिए चाल घाटे विशेषताएं इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Abstract
sagittal विमान में गाढ़ापन चाल विश्लेषण अक्सर कई स्केलेरोसिस (एमएस) में मोटर घाटे की विशेषताएं किया गया है । हम इन तकनीकों के आवेदन के लिए एमएस, प्रयोगात्मक स्व-प्रतिरक्षित encephalomyelitis (EAE) के रूप में जाना के एक माउस मॉडल में चाल घाटे की पहचान का वर्णन । पक्षाघात और EAE के अधीन चूहों में मोटर घाटे आम तौर पर एक नैदानिक स्कोरिंग पैमाने का उपयोग कर आकलन कर रहे हैं. हालांकि, इस पैमाने केवल क्रमवार डेटा है कि मोटर घाटे की सटीक प्रकृति के बारे में कम जानकारी प्रदान करता है पैदावार । EAE रोग गंभीरता भी rotarod प्रदर्शन, जो सामांय मोटर समंवय का एक उपाय प्रदान करता है द्वारा मूल्यांकन किया गया है । इसके विपरीत, sagittal विमान में हिंद अंग के गाढ़ापन चाल विश्लेषण कैसे आंदोलन ख़राब है के बारे में अत्यधिक सटीक जानकारी उत्पंन करता है । इस प्रक्रिया को करने के लिए, चिंतनशील मार्करों हिंद अंग पर रखा जाता है संयुक्त आंदोलन का पता लगाने के लिए जबकि एक चूहा एक ट्रेडमिल पर चल रहा है । मोशन विश्लेषण सॉफ्टवेयर चलने के दौरान मार्करों के आंदोलन को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है । गाढ़ापन चाल मापदंडों तो परिणामी डेटा से प्राप्त कर रहे हैं । हम बताते है कि कैसे इन चाल मापदंडों EAE में कूल्हे, घुटने, और टखने के जोड़ों की बिगड़ी आंदोलनों का इस्तेमाल किया जा सकता है । इन तकनीकों को बेहतर रोग तंत्र को समझने और एमएस और अंय neurodegenerative विकारों कि गतिशीलता ख़राब के लिए संभावित उपचार की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Introduction
चाल गतिवान प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया अंगों के दोहराव आंदोलनों की एक श्रृंखला है । चाल चरण चक्र है, जो दो चरणों में विभाजित कर रहे हैं शामिल है: रुख दौर है, जो है जब पैर जमीन पर पीछे की ओर बढ़ रहा है शरीर को आगे बढ़ाने के लिए; और स्विंग चरण है, जहां पैर जमीन बंद है और आगे बढ़ रहा है । चाल की गड़बड़ी कई neurodegenerative विकारों की पहचान विशेषताएं हैं, जैसे रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान), मल्टीपल स्केलेरोसिस (एमएस), पेशीशोषी पार्श्व स्केलेरोसिस (एस), पार्किंसंस रोग (पीडी), और स्ट्रोक; इन विकारों के नैदानिक कुतर मॉडल अक्सर उनके संबंधित चाल ख़राबी दोहराऊंगा1। चूहों में गतिवान के बुनियादी नियंत्रण तंत्र का गहन अध्ययन किया गया है2,3. इसके अतिरिक्त, वहां कई मानव स्नायविक विकारों के माउस मॉडल है4। चूहों में चाल विश्लेषण इसलिए शारीरिक को संबद्ध किया जाना जाता है कि मोटर घाटे के कई पहलुओं को मापने के लिए एक आकर्षक दृष्टिकोण है । माउस मॉडल में चाल के अध्ययन neurodegenerative विकारों में हरकत घाटे के neuropathological अड्डों में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं, और संभावित उपचार की पहचान सक्षम करें ।
कुछ तकनीकों कि कुतर में चाल को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया है दृश्य निरीक्षण (जैसे, Basso माउस स्केल5 और ओपन फील्ड टेस्ट6) और ventral विमान7से चाल का विश्लेषण शामिल हैं । हाल ही में, तरीकों hindlimb आंदोलनों के sagittal विमान कीनेमेटीक्स को मापने के लिए लोकप्रियता प्राप्त की है क्योंकि वे आंदोलन के निष्पादन के बारे में अधिक जानकारी प्रदान करने और फलस्वरूप चाल में सूक्ष्म परिवर्तन के लिए और अधिक संवेदनशील है8, 9 , 10 , 11. गाढ़ापन तकनीक sagittal विमान में hindlimb आंदोलन का अध्ययन करने के लिए विकसित करते हुए एक ट्रेडमिल पर चलने9,12 बड़े पैमाने पर विज्ञान के संदर्भ में अध्ययन किया गया है, एस, दर्दनाक cortical चोटों, स्ट्रोक, और हटिंगटन का रोग8,9,10,11,13,14,15,16। इसके विपरीत, इन तकनीकों कई स्केलेरोसिस17के माउस मॉडल के लिए हरकत घाटे के अध्ययन में सीमित उपयोग को देखा है ।
प्रयोगात्मक स्व-प्रतिरक्षित encephalomyelitis (EAE) MS18का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला माउस मॉडल है । EAE उत्प्रेरण के दो मुख्य तरीके सक्रिय या निष्क्रिय टीका के माध्यम से है । एक्टिव EAE में चूहों को myelin एंटीजन के साथ प्रतिरक्षित जाता है, जिससे स्पाइनल टी सेल की मध्यस्थता neuroinflammation और ग्रासलेल्या रीढ़ की हड्डी में सेरिबैलम है । निष्क्रिय EAE, दूसरी ओर, सक्रिय EAE के साथ एक माउस से एक भोली माउस19के लिए प्रतिक्रियात्मक टी कोशिकाओं को स्थानांतरित द्वारा प्रेरित है । कहीं वर्णित के रूप में, रोग पाठ्यक्रम और neuropathology केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) प्रतिजन और माउस तनाव से प्रभावित कर रहे हैं20,21,22,23,24 ,25. EAE प्रयोगों में, नियंत्रण चूहों myelin प्रतिजन के बिना पूरा Freund के सहायक () के साथ इंजेक्ट कर रहे हैं । EAE पक्षाघात है कि पूंछ कमजोरी के साथ शुरू होता है और संभावित forelimbs शामिल कर सकते है आरोही द्वारा विशेषता है, गतिभंग और पक्षाघात में जिसके परिणामस्वरूप20। हम हाल ही में C57Bl/6 myelin oligodendrocyte ग्लाइकोप्रोटीन 35-55 (मोग35-55)-प्रेरित EAE के अधीन चूहों में चाल परिवर्तन विशेषता है । ये अध्ययन चाल विश्लेषण से पता चला है शास्त्रीय व्यवहार विश्लेषण से बेहतर है क्योंकि सामांय टखने आंदोलन से विचलन अत्यधिक EAE चूहों की काठ का रीढ़ की हड्डी में सफेद बात नुकसान की डिग्री के साथ संबंधित है26। इसके विपरीत, सफेद बात नुकसान और दो अंय पारंपरिक व्यवहार उपायों (नैदानिक स्कोरिंग और rotarod) के बीच संबंध की ताकत बहुत कमजोर था26।
हम यहां गाढ़ापन चाल विश्लेषण का उपयोग करने के लिए EAE एक ट्रेडमिल पर चलने चूहों के sagittal विमान में आंदोलन घाटे का पता लगाने का वर्णन । उच्च गति वीडियो रिकॉर्डिंग में हिप, घुटने, और टखने जोड़ों के आंदोलन की पहचान करने के लिए एक hindlimb पर पांच चिंतनशील मार्करों रखा गया था । मोशन विश्लेषण सॉफ्टवेयर संयुक्त भ्रमण के बारे में गाढ़ापन डेटा निकालने के लिए इस्तेमाल किया गया था । इन तकनीकों की उपयोगिता EAE के मोग35-55 मॉडल के लिए आंदोलन घाटे यों तो चर्चा कर रहे हैं । इन तकनीकों को भी neurodegenerative विकारों के अंय माउस मॉडलों में चाल घाटे के अध्ययन के लिए लागू कर रहे हैं ।
Protocol
यह प्रोटोकॉल पशु देखभाल दिशानिर्देश पर कनाडाई परिषद के अनुसार है और इसे प्रयोगशाला पशुओं पर डलहौजी विश्वविद्यालय समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था ।
1. निर्माण चिंतनशील मार्करों: ?…
Representative Results
Discussion
EAE के साथ चूहों में, मोटर घाटे को मापने के दो सबसे आम तरीकों नैदानिक स्कोरिंग और एक rotarod27,28से विलंबता गिर रहे हैं । इन तकनीकों में कई सीमाएं हैं । हालांकि सुविधाजनक और व्यापक रूप से इस्…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम फिल्माने के साथ उनकी तकनीकी सहायता के लिए सिड Chedrawe स्वीकार करना चाहते हैं । यह काम कनाडा के एमएस सोसायटी (EGID २९८३) से धन द्वारा समर्थित किया गया ।
Materials
| Camera | Nikon | Nikon D750 | Used to film the video |
| Reflective tape | B&L Engineering | MKR-Tape-2 | |
| Fine scissors | Fine Science Tools | 15023-10 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Glue gun | Craftsmart | E231647 | |
| scalpel handle #4 | Roboz | R5-9884 | |
| Scalpel Blade No.10 | Feather | 2020-12 | |
| C57BL/6 mice | Charles River Laboratories | ||
| Anesthetic machine | EZ Anesthesia | EZ-AF9000 Auto Flow System | |
| Recirculating water heating blanket | Androit | HTP-1500 | |
| topical eye lubricant | Refresh | DIN00210889 | |
| Shaver | Oster | 78997-010 | |
| High speed camera | Fastec | Fastec IL3-100 | |
| High power light | Smith Victor Corporation | Model 700 SG (600 Watt quartz light, 120 Volts) | |
| Light Stand | Promaster | LS1 | |
| Treadmill | Custom built at the Zoological Institute, University of Cologne | ||
| Microsoft Excel 2016 | Microsoft | Version 2016 | |
| KinemaJ | Nicolas Stifani | This is a script generated for use with ImageJ | |
| KinemaR | Nicolas Stifani | This is a script generated for use with Rstudio | |
| Vicon Motus | Vicon Motus | Version 9.00 | |
| GraphPad Prism | GraphPad | Version 6.00 | |
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