Impairment in olfactory function is a common feature in many neurodegenerative disorders including Parkinson, Alzheimer, and Huntington diseases. In the present article, we describe a set of tests for assessing olfaction discrimination and detection in mice that can be used to measure olfactory abilities in mouse models of neurodegenerative diseases.
In many neurodegenerative diseases and particularly in Parkinson’s disease, deficits in olfaction are reported to occur early in the disease process and may be a useful behavioral marker for early detection. Earlier detection in neurodegenerative disease is a major goal in the field because this is when neuroprotective therapies have the best potential to be effective. Therefore, in preclinical studies testing novel neuroprotective strategies in rodent models of neurodegenerative disease, olfactory assessment could be highly useful in determining therapeutic potential of compounds and translation to the clinic. In the present study we describe a battery of olfactory assays that are useful in measuring olfactory function in mice. The tests presented in this study were chosen because they measure olfaction abilities in mice related to food odors, social odors, and non-social odors. These tests have proven useful in characterizing novel genetic mouse models of Parkinson’s disease as well as in testing potential disease-modifying therapies.
嗅覚機能障害は、パーキンソン病(PD)、アルツハイマー病、およびハンチントン病1を含む多くの神経変性疾患にリンクされている。 PDでは、嗅覚障害は匂いの識別、検出、および識別の欠損を含み、患者2-5 70〜95%までに見ている。これらの赤字は、嗅覚機能障害は、PD 6-10の初期段階をシグナリングすることができることを示す、最大4年までのPDの基本的運動症状に先行することができる。 PDにおける嗅覚赤字の早期発生が嗅覚機能障害に強い関心と関与機序につながっている。げっ歯類での前臨床試験では、嗅覚機能障害は、新たな治療戦略の治療可能性を予測するための高感度アウトカム指標である可能性があります。
多くの試験が設計され、広くPDのげっ歯類モデルにおいて、およびTESに感覚障害を特徴付けるために使用されている小説の治療11-15の治療可能性をトン。嗅覚赤字はよくPDに文書化されていますが、嗅覚機能は、日常的に多くのモデルで測定されていません。このビューは、PDおよびPDだけで感覚運動機能よりも多くの影響を与える全身性疾患であることがより定説の遺伝的な形態の発見でも変化しています。現在、今特性評価16-24で嗅覚の分析を含む、PDおよび他の神経変性疾患の遺伝的マウスモデルにおける多数の研究があります。神経変性疾患における嗅覚障害の関心の高まりを考えると、私たちは前臨床試験では、神経変性の新規モデルとしてだけでなく、テストの潜在的疾患修飾治療を特徴付けるために使用することができる嗅覚検査のバッテリーを組み立てるように努めた。本研究で説明したテストは、特性評価および前臨床研究18,25の両方に使用されている。
テストhighlこの研究でightedは、パーキンソン病18の頻繁に利用されるα-シヌクレイン過剰発現マウスモデルにおける嗅覚機能不全を検出するのに敏感であることが示されている。彼らは埋もれペレットテスト26,27、ブロック試験23,24,28,29の適応バージョン、および馴化/脱馴化試験30が含まれています。これは、マウスでの嗅覚機能の敏感な尺度であるこの研究で説明したテストのいくつかの適応があることに注意することが重要である、本研究で強調されたものが私たちの研究室では、最も経験があり、日常的に使用するテストです。
この研究で説明されているテストはそれぞれ、マウスでの嗅覚機能の異なる側面を測定します。寝具の下に埋もれ加糖穀物の味の良い部分を検出するためにマウスを空腹(奪わ食べ物制限はなく、食品)の能力を試験埋めペレット試験は、嗅覚の食品モチベーション側面を、。ブロック·テストは、独自の香りと同種のものとを区別するマウスの能力を試験する、嗅覚機能の社会的側面の多くを測定します。馴化/脱馴化試験は、使い慣れた小説無害な香りを区別するためにマウスの能力を評価する。食品のモチベーションや恐怖の異常は、対照と比較して変異マウスで観察された差異に寄与しなかったため、新しいモデルを特徴付ける際に複数のテストを使用することは重要です。ブロックのみテストが行われ、別のマウスの臭気が観察されたブロックのスニッフィング減少した場合、それはolfactがあるかどうかは不明であるモリ赤字またはそのブロックの回避につながる可能性が同種の強化恐怖反応。複数のテストが実行され、赤字がすべてのテストで観察されるとき、それは強く嗅覚障害の解釈をサポートしています。しかし、あれば違いが一つだけの試験で観察されたが、他は、より多くの微妙な嗅覚障害があるかもしれないが、それは他の説明( すなわち、強化された恐怖や縮小食品モチベーション)を除外するために不可欠であるわけではない。嗅覚機能マウスをテストする際に留意すべき追加の重要な要因は、マウスのバックグラウンド系統とセックスが含まれています。異なる遺伝的背景の株( すなわち、C57BL / 6、DBA など ) は 、それが実験全体を実行する前に、同じ背景の野生型マウスの各プロトコルを適合させるために推奨され、そのため、マウスの行動に大きな影響を持つことができます。また、男性の嗅覚系が高いので、その雄と雌のマウスは、互いに別個に試験することが推奨される発情中のメスの発情と嗅覚検出において、女性に敏感LYは、すべての3つのテストでのパフォーマンスを妨害する可能性があります。
一部のステップは、マウスにおける嗅覚をテストする際に従うことが絶対的に重要である。これは、実験者が動物に導入された匂いを認識することが重要です。手順については、手袋を身に着けていることは動物の間の手袋の本質的かつ頻繁な変更が必要である。それは、常に嗅覚検査の日にケルンまたは香水を着用しない実験者のための良い方法です。手順のいくつかの部分は柔軟性のあるが、試験の有効性または感受性を低下させることなく、修正し、適合させることができる他の部分がある。例えば、馴化試行回数は、試験されるマウス系統とどのように迅速にそれらが刺激に慣らすに応じて増減することができる。これらのテストの主な制限は、それが食べ物や社会的、作ることになり、それらはすべての動機のいくつかのフォームによって駆動されていることであるそれは難しい完全に変更された応答が観察説明としてモチベーションの異常を除外する。これは、テストおよび刺激に接近する時間中にこのような活性のような追加のパラメータを分析することによって最小化することができる。
習得した後、テストが容易に神経変性疾患の新規マウスモデルの表現型を調べることに使用することができる。また、最も高いパワーを有する試験は潜在的な治療薬を試験する前臨床試験に含めることができる(例えば、参考文献25参照)。
The authors have nothing to disclose.
This protocol follows any and all animal care and use guidelines and regulations set by IACUC at the University of Cincinnati. This work is funded by NIH/NINDS NS07722 and the Gardner Family Center for Parkinson’s Disease and Movement Disorders.
Cap'n Crunch | Quaker Oats | 3E+10 | |
Wooden Blocks | Lara’s Crafts | 10144 | |
Flavor Extracts | Kroger | Almond: 011110664716 | |
Anise: 011110615619 | |||
Banana: 011110669919 | |||
Coconut: 011110669889 | |||
Lemon: 011110669957 | |||
Orange: 0011110669964 | |||
Tissue Cartridges | Sigma-Aldrich | Z672122-500EA | Manufactured by Simport no: M490-2 |
Cotton Balls | Kroger | 1.1111E+10 | |
Mouse Cages | Ancare | 19 x 29 x 12.7 cm | |
Camcorder | Sony | HDR-HC9 | |
MiniDV Tapes | Sony DVC premium | 2.7243E+10 | 60 minute long play |