न्यूरोमस्क्युलर रोग के माउस मॉडल के व्यवहार Phenotyping के लिए कम लागत गैट विश्लेषण
Summary
पदचिह्न विश्लेषण चूहों में आंदोलन असामान्यताएं परिमाणित शोधकर्ताओं के लिए डिजीटल चाल विश्लेषण कार्यक्रमों के लिए एक कम लागत विकल्प है. अपनी गति, सादगी, और अनुदैर्घ्य क्षमता की वजह से, यह माउस मॉडल के व्यवहार phenotyping के लिए आदर्श है.
Abstract
पशु चलन का मापन एक आम व्यवहार उपकरण है जिसका उपयोग किसी दी गई बीमारी, चोट, या दवा मॉडल के फीनोटाइप का वर्णन करने के लिए किया जाता है। चाल विश्लेषण की कम लागत विधि यहाँ प्रदर्शन murine मॉडल में चाल असामान्यताएं का एक सरल लेकिन प्रभावी उपाय है. पैरों के निशान गैर विषैले धोने योग्य रंग के साथ एक माउस के पैर पेंटिंग और विषय कागज के एक पत्रक पर एक सुरंग के माध्यम से चलने के लिए अनुमति देकर विश्लेषण कर रहे हैं. परीक्षण सुरंग के डिजाइन प्राकृतिक माउस व्यवहार और छोटे अंधेरे स्थानों के लिए उनके आत्मीयता का लाभ लेता है. प्रगति लंबाई, प्रगति चौड़ाई, और प्रत्येक माउस के बाएँ प्रसार आसानी से एक शासक और एक पेंसिल का उपयोग कर मापा जाता है. यह एक अच्छी तरह से स्थापित और विश्वसनीय विधि है, और यह कई मैट्रिक्स कि डिजिटल सिस्टम के अनुरूप हैं उत्पन्न करता है. यह दृष्टिकोण काफी संवेदनशील है कि फीनोटाइप प्रस्तुति में जल्दी प्रगति में परिवर्तन का पता लगाने के लिए, और इसके गैर इनवेसिव दृष्टिकोण के कारण, यह जीवन-स्पैन या फीनोटाइप प्रस्तुति में समूहों के परीक्षण के लिए अनुमति देता है।
Introduction
लोकोमोशन के लिए जटिल स्नायविक और मस्क्यूलोस्केटल समन्वय की आवश्यकता होती है और मोटर मार्ग के एक ही पहलू में कमी प्रेक्षणीय चाल असामान्यताओं1,2का उत्पादन कर सकती है . गैट विश्लेषण माउस मॉडल का परीक्षण शोधकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है क्योंकि यह कैसे एक दिया रोग, चोट, या दवा एक जानवर के आंदोलन3प्रभावों पर परिमाणात्मक व्यवहार डेटा प्रदान करता है. हालांकि, डिजीटल चाल विश्लेषण एक ट्रेडमिल की खरीद की आवश्यकता है, एक कैमरा, और जुड़े सॉफ्टवेयर, जो शोधकर्ताओं के लिए प्रतिषेधात्मक रूप से महंगा हो सकता है. गैट विश्लेषण अक्सर मोटर समारोह में अनुदैर्घ्य परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए आवर्तक रूप से प्रयोग किया जाता है, इसलिए यह व्यय का औचित्य साबित करने के लिए मुश्किल हो सकता है अगर छिटपुट रूप से इस्तेमाल किया4. हालांकि डिजीटल विश्लेषण सरल पदचिह्न विश्लेषण की तुलना में अधिक विस्तृत चाल मैट्रिक्स प्रदान कर सकते हैं, इन अधिक जटिल उपाय हमेशा आवश्यक या एक व्यवहार phenotype5के लक्षण के लिए प्रासंगिक नहीं हैं.
यहाँ हम डिजीटल चाल विश्लेषण कार्यक्रम6,7के लिए एक त्वरित और संवेदनशील विकल्प के रूप में एक कम लागत मैनुअल पदचिह्न विश्लेषण विधि पेश करते हैं। मैनुअल पदचिह्न विश्लेषण murine रोग मॉडल4,7,8,9,10,11 की एक भीड़ में महत्वपूर्ण चाल मतभेदों का पता लगाने के लिए प्रदर्शन किया गया है ,12,13,14,15,16,16,और कम से कम एक मामले में , इस कम लागत वाली विधि ने चाल में परिवर्तन की पहचान की कि एक सामान्य डिजीटल चाल विश्लेषण कार्यक्रम12द्वारा पता नहीं लगाया गया. सामग्री की कुल लागत नाममात्र है, और यह आसानी से अन्य कृंतक अनुसंधान मॉडल के लिए अनुकूलित किया जा सकता है.
हालांकि कई अलग-अलग चाल मीट्रिक हैं जिनसे डेटा निकाला जा सकता है, लेकिन हमारे द्वारा वर्णन की जाने वाली विधि तीन विशिष्ट मीट्रिक पर केंद्रित है: प्रगति लंबाई, प्रगति चौड़ाई (a.k.a. “ट्रैक चौड़ाई”), और बाएँ का प्रसार. यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि मूल्यांकन किए जाने वाले पैरामीटरों का निर्धारण मॉडल-बाय-मॉडल के आधार पर किया जाना चाहिए। चाल विश्लेषण की यह विधि संज्ञानात्मक समारोह को मापने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, और यह चाल16के जटिल biomechanical माप की आवश्यकता होती है कि अध्ययन के लिए अनुशंसित नहीं है.
हम पूर्व के एक सहगण से व्यवहार डेटा प्रस्तुत करते हैं और बाद-लक्षणीय चूहों मॉडलिंग एक्स से जुड़े स्पाइनल और बुलबार पेशी शोष (SBMA), एक neuromuscular मोटर न्यूरॉन अध: पतन और मांसपेशियों शोष की विशेषता रोग. इन चूहों चाल है कि अन्य रोग विशेष phenotypes की शुरुआत के साथ मेल में प्रगतिशील घाटे का विकास. यह वैधता और इस विधि की विशिष्टता को दर्शाता है, और पुष्टि करता है कि यह मज़बूती से प्रभावित और गैर प्रभावित जानवरों के बीच भेदभाव कर सकते हैं.
इस अध्ययन में प्रयोगात्मक चूहों थे 2.5 (पूर्व लक्षण) और 9 महीने पुराने (पोस्ट-लक्षण) BAC fxAR121 एक C57BL/6 पृष्ठभूमि पर ट्रांसजेनिक चूहों (nexpt$ 12). इस मॉडल हमारी प्रयोगशाला में उत्पन्न किया गया था और पूरी तरह से SBMA9के एक शक्तिशाली माउस मॉडल के रूप में विशेषता है. गैर-ट्रांसजेनिक litermates नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया (nCtrl$8). SBMA एक सेक्स सीमित रोग है जो पूरी तरह से केवल पुरुषों में प्रकट होता है, तो पुरुष चूहों विशेष रूप से इस अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया गया. योजना चरणों के दौरान, शोधकर्ताओं को समूह आकार और संरचना18निर्धारित करने के लिए एक जैविक चर के रूप में सेक्स के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थानों को ध्यान में रखना चाहिए।
Protocol
Representative Results
Discussion
ऊपर वर्णित कम लागत वाली चाल विश्लेषण विधि का उपयोग करके, हम SBMA के बीएसी fxAR121 माउस मॉडल में पोस्ट-प्रतीकात्मक उम्र में चाल रोग के कई मापदंडों की सफल पहचान दिखाते हैं। प्रगति लंबाई में कमी माउस मॉडल और मानव ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक पशु पहचान सहायता के लिए ए.एम. यह काम अमेरिका के स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों (R01 7 RF1 AG057264 से A.R.L.S. और C.J.C. और R01 NS100023 से A.R.L.S.) और पेशी Dystrophy एसोसिएशन (ए.आर.एल.एस., विकास अनुदान के लिए A.R.L.S.) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था.
Materials
| Caliper | n/a | n/a | must have markings down to 0.1 mm |
| Craft Glue | E6000 | n/a | |
| Footprint Paint (Tempera Paint) | Artmind | n/a | must be non-toxic |
| Round Barrel Paintbrushes | Symply Simmons | n/a | 0.5 cm diameter |
| Ruler | n/a | n/a | must have markings down to millimeters |
| Scoring Paper (Watercolor Pads) | Canson | n/a | cut to size |
| Tunnel and Goal Chamber | Interstate Plastics | n/a | cut to size |
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