このプロトコルは、必要な手順を確立し、7 日齢マウスの新生児敗血症の評価を提供します。
新生児敗血症のまま世界的な負担。画面の効果的な予防や治療介入する前臨床モデルが必要です。新生児マウス モデル敗血症生活 7 マウスの日に腹腔内盲腸スラリーを注入して、次の週のそれらの監視によって誘導されうる。この新生児敗血症モデルの実装に必要な詳細な手順は、ここで紹介します。これは、用量は体重とゴミ調整、監視スケジュールの概要と人道的エンドポイントを定義するために使用, 健康カテゴリの定義に希釈、均質な盲腸スラリー株式を作る含まれています。プールされたドナーから同種の盲腸スラリー株式の世代ドナー、ばらつきを削減し、潜在的に有毒のグリセロールを使用できないように、時間をかけて多くの仔に管理が可能です。使用監視戦略は、生存転帰の予測と人道的エンドポイントの以前の識別を可能にする、死に進行後マウスの識別します。2 つの主な行動機能を使用して、正常性スコア、右自身背中とモビリティの彼らのレベルに置かれたときに新生児マウスのすなわち、能力を定義します。精度を確認する予備的研究が実行される限り、これらの条件をマウスの新生児疾患の他の研究でアドレス人道的エンドポイントに適用潜在的でした。結論として、このアプローチは、動物福祉障害者動物の初期の人道的エンドポイントを定義するために使用を評価するためのリソースを提供しながらマウスでモデル新生児敗血症を標準化する方法を提供します。
敗血症は人間の新生児の感染症死亡1の主要な原因であります。新生児敗血症がよく理解されていないので、病気の初期段階でリスクの高い新生児の同定と効果的な治療法や一人の開発でほとんど進展を します。これは、プロセス、テストの可能な介入を理解する敗血症の動物モデルの使用を必要とします。さらに、大人の齧歯動物は同じ致命的な線量 (LD) を取得する管理する細菌数の有意差と新生児2に比べて結果のホスト応答の違い、敗血症に別様に答え。新生児敗血症は新生児で勉強することあり。いくつかの成人の敗血症モデルは、敗血症の研究で使用されています。大人の人間敗血症や盲腸結紮穿刺 (CLP) に関与している特定の生物と静脈内のチャレンジが含まれます。CLP は、最終的に微生物とその製品3の全身の普及につながる、盲腸手術分離結紮、あり、腹膜に腸の内容物の漏れを許可するように穴をあけられる内因性チャレンジ モデルです。しかし、CLP を確立するために必要な手術は新生児動物に致命的ですしたがって、別の方法は、新生児敗血症を誘発する CLP のモデル挑戦を模倣する必要です。新生児モデル敗血症の盲腸スラリー モデル動物の盲腸内容は収穫、水 (D5W) で滅菌ブドウ糖 5% で中断され、腹腔内注入による新生児マウス2というこの必要性に対処するため開発されました。これは、新生児と成人の両方の動物の敗血症を勉強する人気モデルとなっていると病気のプロセス4,5,6,7 機械論的洞察力が大幅に進んだ ,8,9,10、11,12,13,14,15。
このモデルの使用の増加と直接出版物間で結果を比較する研究者の欲求を考えると、よく説明され、標準化された研究全体を技術的な側面の必要性があります。標準化は、モデルの 3 つの側面すなわち、i) ii) チャレンジ因数の実験動物に注入のための準備及び iii) 人道的エンドポイントの定義、盲腸スラリー ストックの準備という動物挑戦の実験で nonsurvivors とみなされます。具体的には、盲腸のスラリーの在庫を準備する方法はモデル2を紹介元の記事にしばしば参照されます。そのモデルの概要は、成体マウスの盲腸内容だった収穫、滅菌 D5W 80 mg/mL の濃度に浮遊実験動物を注入する 2 h の内で使用されます。この原型は、盲腸内容を収穫する前に 2 週間以内の彼らのそれぞれの研究施設で収容された同じベンダー場所から同じ年齢のマウスを使用しました。社内飼育マウスの使用正規仕入先配信から性別と年齢のより広い範囲の余分なマウスの使用を可能にするコストの削減が、ドナー-ドナーばらつきも大幅に増やします。これは、当時まだ避けようと13-80 ° C で保存されます大きな在庫を準備するという複数のマウスの盲腸内容物一緒をプール、代替技術の開発動機。この方法は、複数グループ14,15適応されました。しかし、その適応の結果使用ストレージ メディア (10% または 15% のグリセロールまたは単独で D5W) と微粒子を除去するろ過の戦略の両方いくつかの技術的なバリエーション (860 μ m し 190 μ m による多段ろ過フィルター、または個人100 μ m または 70 μ m フィルターろ過)13,14,15。単独でグリセリンの注入 25-50% グリセロール注射は腎障害16,17,18,19、齧歯動物モデルとして使用されていることを考えれば、問題を起こす可能性 20。グリセロールの予想外の副作用を避けるためには、本研究ではマウスの盲腸スラリーの在庫の準備が D5W のグリセロール、なし凍結し、-80 ° c のストレージから細菌性のテストが実行されます。本研究で使用されるろ過戦略は、70 μ m のフィルターは、記載されている他の濾過方法と直接に比較されていない 1 つのパスです。
致死量盲腸スラリーの注入の重量調整施設を異なる場合があります、個々 のグループの希望の致死性に胃をする必要があります。別の課題の用量、必然的に伴う挑戦ボリュームを変更します。ただし、この方法論の詳細は、前に報告されていません。さらに、腹腔内投与などの標準的な手順についてはほとんど文献内を詳しく述べたが、新生マウス注入時の漏れし、その最終結果に影響を与えるかどうか個々 の技術に影響を与える可能性があります。
人道的エンドポイントの定義を含む動物の福祉は、感染症や炎症の齧歯動物21のモデル、このモデルの中央の側面です。1998 年、カナダの理事会に動物ケア (CCAC) 公開人道的エンドポイント選択のための広範なガイドライン「実際か潜在的な痛みや苦痛、不快感する最小化か最も早いを選択することによって軽減として人道的エンドポイントを定義します。研究の科学的調査の目的と互換性がエンドポイント”22。その他の人道的エンドポイントを確立する必要があります注意基づく動物の状態だけで21の主観的な解釈ではなく科学的根拠にも。資源の富がある一方臨床、行動、および人道的エンドポイントについて、感染症や炎症の中でも身体条件記号ベース基準具体的に21,23,24、これらのどれも、新生マウスに言及人道的エンドポイント22、CCAC ガイドラインを含みます。したがって、客観的かつ科学的に正当化された人道的エンドポイントが限られた行動能力と証拠の欠如を与えられた大人のため広く使われている減量のような条件から生まれたばかりの動物の確立するより困難マウス。現在、モデル2を導入したオリジナルの原稿に戻って参照すべて盲腸スラリー文学 5-12 日古い新生児マウス用人道的エンドポイント基準。この元論文で新生児動物の人道的エンドポイントの定義は、2 つの条件に基づいていたすなわち、時間以内に死に至る (散乱) 巣外のマウスの位置と白斑の欠如を見られていた。人道的エンドポイントの設定の複雑な問題は、ミルク スポットなる生活 (DOL) の 14 日まで病気の動物を監視しながら、人生の最初の週後に一般的に使用される c57bl/6 j ひずみなどの暗い毛皮マウス系統の参照してくださいすることは困難です。さらに、死んだ動物がこれらの基準を適用する場合 postchallenge は見つけることが (自身の観測; 未発表);したがって、人道的エンドポイントのより厳密な定義は、実験動物の苦しみを軽減し、結果明察ことができる正確に以前の状況で死亡を避けるため必要です。
盲腸スラリー ストックの準備を詳述した標準操作手順のとおりで盲腸スラリー モデルのすべての 3 つの方法論的側面、実験動物を注入法用量の間注入ボリューム定数を保つこととリークのリスクと行動モデリングのシステムに基づいて 7-12 日齢のマウスの人道的エンドポイントの定義を軽減します。マウス正常性スコア以上の 240 の実験動物の行動情報は収集され、人道的エンドポイントの証拠駆動型定義を示す、最終的な生存の結果によってグループ化されます。実験動物の苦しみを削減するには、キーの変数を観察することによって生物学的に重要な存続の結果を推論できる、可能な限り早い時点で瀕死の新生児マウスを識別します。盲腸のスラリーの調製と新生児マウス動作の両方の視覚的な表現は、敗血症や新生児のチャレンジ モデル動物の勉強グループに優秀なリソースとして機能します。
出生後の新生児マウスが非常に限られた移動性と比類のない時でさえ、彼らの背中に置かれて後彼ら自身を右に失敗します。DOL 7 マウスのこのモデルの挑戦の時代動きは FTR 携帯する権利携帯からまたがるの範囲で認められた比類のないマウスで重要な違い、すなわちこの年齢で比類のないマウスでは FTR 無気力動作が表示されませんでした。敗血症モデル挑戦マウスのみに観察された FTR 無気力。したがって、この応答は、病気の重症度の指標をすることができます。股関節の動きを水平方向から 90 ° の角度のカットオフに気配りをされているマウスの無気力やモバイルの腰の動きの一貫性と正確な割り当てのためことができます。4 の時間枠比類のないマウスは、一貫して彼ら自身をこの時間枠内右にできたので、マウス自体を右することができるかどうかを参照してくださいに s が選ばれました。繰り返される同じマウスの測定を避け、彼ら自身を右にしながら、ヒップ動揺度の測定は 4 に限られていた s、食糧および暖かさが得られることに影響を与えることができる影響を与えることができるマウスを過度に疲れを避けるために、予後を良きます。左側と右側の両方から真っ直ぐにすること自体が認められ, とスコアの高いマウスられた人道的エンドポイントでどうか、1 つの側面に FTR Nonmobile を表示するいくつかのマウスが見つかったのでまだ他の側と b 上高いモビリティに使用されました。e は最終的に回復することができます。
マウスの正常性を評価するために使用得点システムは動きのスペクトルはカテゴリ別ヒューズのアプリケーションに依存して、したがって、個々 のバイアスになりやすいかもしれない。スタッフは一人一人得点マウス同じ; ように一緒に訓練されました。ただしは変化につながる主観のレベル、おそらくまま。7 を持っていることによって得点の一貫性が評価された新生児マウス監視以前に行われなかった者このプロトコルとビデオで概説する要件を学ぶ、独立して動作を割り当てるし、動物愛護を決定エンドポイントです。97% の精度は、このモデルの行動の割り当てでは、個々 のバイアスに相当な役割を担わないことを示唆、60 の挑戦されたマウスに対して得点が観察されました。提案する行動監視プロトコルは DOL 7 に挑戦の動物の観察に基づいてまだ比類のない健康な状態で 6 日間より若いマウス一貫して右自身にことはできません。したがって、若いマウスに直接説明した人道的エンドポイント基準を適用できませんでした。若いマウスはこの実験モデルで使用される場合、または異なった病気の反応速度で別の課題モデルを適用した場合は、適切な人道的エンドポイント基準する必要があるを開発してそれ以外の場合、最終的には、マウスの安楽死を避けるために操縦回復します。スコアリング システムは、テストと確認、他のモデルに潜在的適用可能性のある人道的エンドポイントの分類を改善する堅牢な方法を表示します。
盲腸スラリーの各準備または新しいマウス緊張の使用と同様の致命的な線量を達成するために管理する盲腸スラリー量の retitration が必要。各準備が関心、すなわち生存の読み出しによって標準化された同じ細菌数を与えることではなく。少し、潜在的ドナーの共生細菌の違いや重量のばらつきによりを様々 な各盲腸スラリー調製の実行可能な細菌濃度は盲腸スラリー株式 postfiltration の携帯こし器の左。盲腸のスラリーの滴定の間に最初の 2 つのくずは 2 つのグループに分けられた、くずの各半分は 2 つの線量の 1 つに挑戦した、2 リットルでテストされる各用量。結果生存率で必要なレベルが一致しない場合チャレンジ線量が増加またはによって 5%-10% 減少し、実験を繰り返した。複数の仔は、抵抗の原因またはくずで敗血症に対する感受性増加してごみ-ごみの違いを考慮して使用されました。価盲腸スラリーの新しい滴定が以前盲腸スラリー製剤に匹敵することを確認する各の新しい準備が付いている盲腸スラリー在庫正確にすることが重要だった。過剰雑音と具体的にはアスファルトと近くの建物や道路の建設の圧縮時の振動の期間は、ダムの圧力を高めるに観察されました。これは共食いの増加率に相関し、も比類のないマウスは、余分な影響の制御が必要な新生児の生存率があることを示すに影響を与える生存実験の死亡率に影響します。
盲腸スラリー在庫の準備のための従来の方法には、新鮮な盲腸スラリーの使用またはないチャレンジ中に転送されると必然的にグリセロールでストレージを含む方法のさまざまなを使用して、冷凍の盲腸スラリー調製のいずれかが含まれています。新鮮な盲腸スラリーの使用元の盲腸内容に最も近い細菌の組成を持っていることの利点が、共生細菌の変化による個々 のドナーのマウスとの差異のリスクがあります。到着と実験の進行の間に最小限の時間で同じベンダーから盲腸のドナーを使用して最小限に抑えられますが、このいくつかの研究所のコストがオプションになることができる、ことで別タイミング物流課題を提示年齢をマッチさせたマウス盲腸スラリーを開始するときに使用できる 7 日歳された新生児マウスで実験します。新鮮な盲腸スラリーを使用する別の方法が利用された、複数の大人のドナーの盲腸内容物をプール、D5W、-80 ° C、グリセリンなしで冷凍で再停止される、実験のための時間で 1 つの因数を解凍しました。新生児敗血症を研究する大人のドナー盲腸スラリーの使用率は、さらされていない新生児マウス盲腸スラリー内に存在する細菌の種類を移すことができる可能性があることができます新生児マウス敗血症の研究戦略だと過去の13,14,15新生児マウス生物学の研究に使用されています。一度細菌を注入して、壊死性に腹腔内に栄養素の可用性を模倣するように行われていた、アクティブな感染の確立を許可する細菌に栄養を提供する D5W の盲腸スラリー希釈腸炎。グリセリンはグリセロール注入だけから生じる潜在的な負副作用のため細菌を凍結の安定化剤として含まれませんでした。グリセロールは、盲腸のスラリーの調製に含まれていた場合、潜在的な損傷、グリセリンだけで引き起こすことができる必要がありますグリセリンだけ (欠けている盲腸スラリー) を含めることによってテストする増加するいるとマウスに注入マウスは使用。盲腸スラリー株の細菌生存率グリセリンなし盲腸スラリー株式を凍結後にテストされた、-80 ° C、6 の上に格納されている同じ盲腸スラリー調製の別の因数で細菌濃度の変更なしで、定数であることがわかったヶ月の期間。グリセリンなし記憶域が一貫性のある生物学的結果を提供することで可能であることが示唆されました。一括準備のフローズン盲腸スラリー タイプの使用は、コストを削減し、したがってマウス消耗を減らすことがなければ繁殖から余分な男性のマウスを活用し、社内で飼育されたマウスの使用も許可。
マウスで失敗した課題の識別は、システムに余分なノイズを追加しないようにすることが重要だった。盲腸のスラリーの腹腔内投与を受け、実際に皮下が失敗した注入を示されている肌の下に膨らみが存在するマウスを認めた。両方の針を除去した直後、マウスが時々、注入後のステップを取ることができます後マウスが注射部位のリークをみしてステップを踏む注射部位の手足を移動した後にのみリーク (稀に)。膨らみやリーク注入を以下の存在の結果分析から、マウスを削除します。結局のところ、盲腸スラリー注入課題量の 5% の違いはその後の生存率に影響を与える観察されている、不適切な量により異なる結果にこれらのいずれかの可能性があります。
盲腸スラリー挑戦実験重量調整用量を変化させてさまざまなターゲット致死線量も必要です。このため、注入量として 20 μ L、100 μ L までの範囲です。関連付けられている比例の実験誤差死んで針でボリュームも直接異なる用量を比較する難易度が高く、注入量と共に変更します。注入量を標準化することの簡単な修正との差異のこのソースは、実験から削除されます。
新生仔マウスの行動の監視システムは、このプロトコルで使用され、その種の最初のです。新生児マウスと倫理的な研究を行う上で研究者の意図がこの年齢で動物の幸福を評価するためにリソースの挑戦的な欠如にしばしば直面します。提示された直感的な一貫性のある監視システムは、この知識のギャップに対処するため開始されます。重要なは、この証拠型アプローチ得られた実験データの品質を向上させるだけでなく、同時に、また実験動物の苦しみを減らします。
The authors have nothing to disclose.
特別指導・動物監視と幸福に入力クレア ・ ハリソンと、動物介護老人施設彼らのサポートのためのブリティッシュ ・ コロンビア小児病院研究所 (BCCHR) で動物の仕事だけでなく、博士 Po ヤン チェンに感謝します。
0.1 – 20 μL pipette tips | VWR | 732-0799 | |
1.8 mL Microcentrifuge tube | Costar | 3621 | |
100 – 1000 μL pipette tips | VWR | 732-0801 | |
1 – 200 μL pipette tips | VWR | 732-0800 | |
15 mL Centrifuge tube | FroggaBio | TB15-25 | |
23G1 needles | Becton Dickinson | 305145 | only the needle, not the syringe, used for pinning mouse to styrofoam |
28G 0.5 mL Insulin syringe | BD | 329461 | |
2 mL Cryogenic vial | Corning | 430488 | |
50 mL Centrifuge tube | Fisher scientific | 14-432-22 | |
5 mL pipette | Costar | 4487 | |
6 – 10 week old C57BL/6J adult mice | Jackson Laboratories | 664 | |
7 + day old C57BL/6J neonatal mice | Bred in house | n.a | |
70 μm Cell strainer | Falcon | 352350 | |
Defibrinated Sheep's Blood | Dalynn | HS30-500 | |
Dextrose 5% Water (D5W) | Baxter | JB0080 | |
Dissecting forceps | VWR | 82027-386 | |
Dissecting Scissors, Sharp Tip | VWR | 82027-592 | |
Dissecting Scissors, Sharp/Blunt Tip | VWR | 82027-594 | |
Ethanol (HistoPrep 95% Denatured Ethyl Alcohol) | Fisherbrand | HC11001GL | diluted to 70% with double distilled water |
Ethanol-proof marker; Lab marker | VWR | 52877-310 | |
EZ Anesthesia Vaporizer | EZ Anesthesia | EZ-155 | |
Germinator 500, Dry sterilize surgicial instrument (Hot bead sterilizer) | Braintree Scientific | GER 5287-120V | |
Isoflurane | Fresenius Kabi | CP0406V2 | |
Micro Spatula | Chemglass | CG-1983-12 | |
Pipette-Aid | Drummond | 4-000-100 | |
Rainin Classic Pipette PR-1000 | Rainin | 17008653 | |
Rainin Classic Pipette PR-20 | Rainin | 17008650 | |
Rainin Classic Pipette PR-200 | Rainin | 17008652 | |
Scale | Sartorius | BL 150 S | |
Specimen forceps | VWR | 82027-440 / 82027-442 | |
Square 1000 mL Storage Bottle | Corning | 431433 | |
Styrofoam board | Any | n.a | |
Sure-Seal Mouse/Rat euthanasia chamber | Euthanex | EZ-178 | |
Tryptic Soy Agar | Sigma-Aldrich | 22091-2.5KG | |
VX-200 Lab Vortex Mixer | Labnet International | S0200 | |
weigh paper | Fisherbrand | 09-898-12B |