生体内で運動ニューロンの変性症のマウスモデルの前肢からの複合筋活動電位の電気生理学的測定

針電極を用いた概念地図の電気生理学的測定は、時間の経過とともに神経筋機能に従う低侵襲と非常に敏感な方法です。説明する手法はマウスの前肢神経伝導の評価をここでことができます、したがって、神経の機能に洞察力を提供します。 ALS、SOD1 G93A9と PrP hFUS WT310 (図 3) の 2 つのマウス モデルと CMT、C61 PMP2211,12 のマウスモデルの病コース中に後肢、前肢から CMAP 振幅と待機時間を測定しました。(図 4)。ALS 関連人間の遺伝子、すなわち、変異SOD1または野生型FUSの過剰発現による ALS マウス モデルを作成しました。両方のモデルでは、マウスは麻痺に至る進行性運動ニューロン変性に似た ALS を開発します。非遺伝子組換えの濾胞ハインド – と前肢の CMAP の振幅が時間 (図 3 a) をかけて変わらなかったと。その一方で、後肢から坐骨神経 CMAP 振幅が激減し 60 日頃発症前であってもに、、SOD1 G93A マウス (最初の運動症状は通常、3 ヶ月の年齢で観察される) に対し13.振幅は 90 非トランスジェニック (tg 以外) 祖父にその歳で mV SOD1 G93A マウス 30 のみだったに対し mV。のみ最小限のさらなる低下にあった振幅病気が 150 日の年齢で症候性後期に進むにつれて。CMAP の振幅の減少と前肢、後肢から坐骨神経と比較しての腕神経叢の神経の軸索の変性に遅れたしたがって。、前肢で病気の進行も CMAP としてはそれほど振幅減少 70 から 30 mV mV これらのマウスの運動障害の症状の前後に測定したとき。 ALS の PrP hFUS WT3 マウス モデルで運動障害の発症を約 28 日10CMAP の振幅の低下の開始と一致する年齢で開始します。これはマウス約 65 日間の年齢で終末期に達すると加速性が高い病気モデルです。CMAP 振幅の減少は、前肢、後肢 (3 D の図) で、以前の軸索変性を示す腕神経叢神経に比べて後肢の坐骨神経により急速に発生しました。この観察はこれらのマウス モデルの両方で特に病気プロセスの後期まで機能を維持前肢より前、後肢が麻痺しているの臨床的観察をサポートします。 一般に、刺激から活動電位の開始の遅延は前肢に比べて後肢 (図 3 b, E) で短かった。これは単に刺激と記録電極との間の短い距離です。待ち時間は、軸索の髄鞘化レベルの指標を提供します。着眼点は CMAP 待ち時間が、ALS のマウス ・ モデルにおける疾患進行中に長期化する ALS は脱髄性疾患ではないです。これは高速モータ軸索を行って、大きいの損失可能性があります。 人間 PMP22 の 3-4 のコピーを過剰発現する C61 PMP22 マウスとヘテロ マウスは、非常に穏やかな CMT1A 疾患表現型軽度の脱髄と削減の概念地図がない目に見える表現型11,12を要約します。1.5-2 年年齢 C61 PMP22 マウスの CMAP の振幅が減少し、待ち時間延長両方後肢で前肢 (図 4)。振幅の減少と健康な主題からの録音と比較して遅延応答を表示する代表的な録音はそれぞれ図 2bはで表示されます。前肢で CMAP 待ち時間は、後肢に限り、影響はありません。これは CMT1A 患者患者多い長さ依存障害14として CMT の病態生理学的性質のため下肢で深刻な減少または検出不可能な概念地図を持って.また、病気の重症度の程度と相関している遅延または伝導の速度よりもむしろ CMAP 振幅軸索整合性14,15度振幅を相互に関連付ける。それにもかかわらず、このメソッドは CMT1A で観察などのプロセスを脱髄性検出に十分に敏感な示唆されました。 潜時や振幅の変動は非組み換えグループで最下位 (係数変化の 2-15% と 1 ~ 13%、それぞれ)。遺伝子組み換えの場合、動物の間で病気の進行の違いによって引き起こされる可能性が最も高い測定 (振幅 8 51%、待機時間 1-21% の変動係数) より多くの変化があった。すべてのケースで、変化は、後肢、前肢に似ていた。針と表面電極の使用の変化は、16と同様に報告されています。 必要な刺激強度は非組み換え間大幅に変わらないと ALS モデル (図 3, F)。同様に、これらのケースで激刺激に到達するための必要な刺激と後肢に類似していた、5-12 mA の間で変化します。CMT の増加刺激強度の必要性は、認識された17をされており、C61 PMP22 マウス (図 4) に同じ表現が見られました。現象は、肥大 endoneurial 変更17から電気インピー ダンス増加によって説明されています。 5 ヶ月非組み換え C57BL/6Jax マウス (男性と女性) (の腕神経叢の神経の前肢から記録された CMAP 振幅が神経刺激と筋刺激がないことが原因だったことを確認するため行った一方的な部分的な膠図 5)。膠は、90 から CMAP 振幅を減少 20 mV mV、操作で軸索のほとんどが切断されたことを示します。対側の前肢、後肢の振幅で変化はないです。この結果強くことを示します上腕二頭筋の検出応答だった神経刺激による筋肉刺激起因しなかった。 図 3。CMAP 振幅、遅延、および必要な刺激でハインド – 病気のコースと ALS の前肢をマウス モデル。非トランスジェニック (tg 以外) 同腹子と PrP-hFUS-WT3 (D-F) トランスジェニック (tg) マウス SOD1 G93A (A-C) の症状の段階で、運動症状の発症で測定した、病気の後期症状段階処理、年齢 57、91、147 日 (d)、または SOD1 G93A と PrP hFUS WT3 マウス、29、38、53 日でそれぞれ。黒: 非組み換え後肢、黒い破線: 非組み換え前肢、灰色: トランスジェニック後肢、灰色の破線: トランスジェニック前肢。± SD. 振幅を意味するように結果が表示されます (A, D) は、非遺伝子組換え動物後肢、前肢の両方で時間をかけて安定していた。トランスジェニック動物の病気プロセスの間に振幅が減少しました。待ち時間 (B, E) は病気によって受ける影響が小さく、後肢、前肢、遺伝子型に関係なく間の主な違いが認められました。すべてのグループ (C, F) の必要な刺激の変化が少なかった。SOD1 G93A N = tg 147 d、N を除くすべてのグループ 4 3 を =。年齢 29、38、および 53 の PrP hFUS WT3 マウス、N は 4、5、および 4、tg 以外の tg 7、5、3、それぞれ。シンボルは次のようにグループ間の差を意味: *: tg 後肢、# 対非 tg 後肢: tg 前肢対非 tg 前肢 ¤: 非 tg 前肢、灰色対非 tg 後肢 *: tg tg 前肢と後肢。テューキーの二元の多重比較検定 *: p < 0.05 * *: p < 0.01 * * *: p < 0.001 * * *: p < 0.0001 #: p < 0.05、##: p < 0.01 ###: p < 0.001 ###。: p < 0.0001。 ¤: p < 0.05 埋: p < 0.01 ¤¤¤: p < 0.001 ¤¤¤: p < 0.0001。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 4。CMAP 振幅、遅延、および後肢-必要な刺激と CMT1A マウスの前肢。C61 PMP22 トランスジェニック (tg) マウスと非トランスジェニック (tg 以外) 同腹子を 1.5-2 歳で測定しました。振幅 (A) は、ハインドとトランスジェニック マウスの前肢の両方を減少しました。待ち時間 (B) の延長を認めたすべての CMT のマウスの手足と前肢にも微妙な変化がこの測定で検出されました。刺激強度 (C) の要件は CMT1A 患者で検出された表現型に似ている C61 PMP22 マウスで増加しました。結果を示す平均 ± SD 以外 tg N = 4 と tg N = 3。Sidak で双方向の分散分析の多重比較検定 * *: p < 0.01 * * *: p < 0.0001。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 5。前肢活動電位は神経刺激によって引き起こされます。観測された CMAP は筋肉刺激によって引き起こされた可能性を除外するには、(部分的な) 膠は腕神経叢の神経で実行されました。CMAP 振幅 (A) と (B) の遅延は、(前に) 前に記録された 4 日後 (ポスト) 腕神経叢の膠大人非トランスジェニック マウスと。膠は、神経刺激による応答があったことを示す CMAP 振幅を減少しました。黒: 後肢、灰色: 対側の前肢、灰色点線: 同側の前肢。結果は、平均 ± SD、N として表示 = 2。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。