एक सरल और कम मांसपेशियों Dystrophy के माउस मॉडल में Ambulation को मापने के लिए लागत परख
Summary
इस प्रोटोकॉल का वर्णन एक लचीला, कम एक खुले क्षेत्र गतिविधि परख में माउस ambulation को मापने के लिए लागत प्रणाली । हम बताते है कि इस प्रणाली के आधार पर एक 6 मिनट ambulation परख mdx चूहों में स्वैच्छिक आंदोलन में कमी का पता लगाता है, और सही ढंग से इन जानवरों के एक मांसपेशी विशेष बचाव में सुधार भेद ।
Abstract
मांसपेशी dystrophy के उपचार में कार्यात्मक परिणामों को मापने के लिए एक नैदानिक परीक्षण का एक आवश्यक पहलू है । माउस मॉडल में स्वैच्छिक ambulation का आकलन एक गैर इनवेसिव और प्रतिलिपि गतिविधि परख है कि सीधे रोगी ambulation के उपायों के अनुरूप है ऐसे 6 मिनट की सैर की परीक्षा और संबंधित गतिशीलता स्कोर के रूप में है । माउस ambulation गति और दूरी के परीक्षण के लिए कई आम तरीके खुले मैदान परीक्षण, जहां एक क्षेत्र के भीतर एक जानवर मुक्त आंदोलन समय के साथ मापा जाता है पर आधारित हैं । इस दृष्टिकोण के लिए एक प्रमुख पहलू यह है कि वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर और उच्च संकल्प गति ट्रैकिंग के लिए उपकरण महंगा है और परीक्षण के लिए विशेष सुविधाओं के लिए चूहों के हस्तांतरण की आवश्यकता हो सकती है । यहां, हम एक कम लागत, वीडियो-माउस ambulation है कि स्वतंत्र और खुला स्रोत सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल मापने के लिए आधारित प्रणाली का वर्णन । इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके, हम यह प्रदर्शित करते है कि Duchenne पेशी dystrophy (DMD) के लिए dystrophin-null mdx माउस मॉडल में स्वैच्छिक ambulation को वाइल्ड-टाइप माउस गतिविधि के सापेक्ष कम किया गया है । mdx चूहों में utrophin transgene व्यक्त, इन गतिविधि घाटे नहीं मनाया जाता है और कुल दूरी कूच जंगली प्रकार चूहों से अलग है । इस विधि अपक्षयी विकृति के साथ जुड़े स्वैच्छिक ambulation में परिवर्तन को मापने के लिए प्रभावी है, और एक बहुमुखी मंच है कि आसानी से विविध अनुसंधान सेटिंग्स के लिए अनुकूलित किया जा सकता प्रदान करता है ।
Introduction
मांसपेशी समारोह के विश्वसनीय और प्रतिलिपि माप DMD के लिए संभावित उपचारों की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं । DMD एक आनुवंशिक dystrophin जीन में उत्परिवर्तनों के कारण विकार, प्रगतिशील मांसपेशियों की कमजोरी, ambulation के नुकसान, और अंततः cardiorespiratory विफलता के लिए अग्रणी है । DMD का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जानवर मॉडल dystrophin-null mdx माउस है । कार्यात्मक परीक्षणों की एक बैटरी के रूप में अच्छी तरह से अन्य dystrophies और myopathies के समान पशु मॉडल में mdx माउस में रोग प्रगति के मूल्यांकन के लिए नियमित परख के रूप में उभरा है । आमतौर पर वीवो में इस्तेमाल किया forelimb पकड़ शक्ति, तार हैंगिंग समय, rotarod अधिकतम, समय चल ट्रेडमिल के दौरान थकान, और मोटर गतिविधि ट्रैकिंग की माप शामिल हैं । इन परीक्षणों को मानकीकृत करने के लिए क्षेत्र में पर्याप्त प्रयास किए गए हैं, जो कि नैदानिक अध्ययनों के बीच परिवर्तनशीलता को कम करने के लक्ष्य के साथ और चूहों१,२में परीक्षित चिकित्सीय चिकित्सा की शोधों क्षमता को बढ़ाते हैं.
नैदानिक परीक्षण की एक महत्वपूर्ण श्रेणी स्वैच्छिक आंदोलन, एक पैरामीटर है कि अक्सर पेशी dystrophy के murine मॉडल में बदल जाता है की माप है । यह आमतौर पर खुला क्षेत्र गतिविधि की निगरानी के आधार पर परख द्वारा परीक्षण किया है, और या तो क्षैतिज का मूल्यांकन कर सकते है (घूमना) या ऊर्ध्वाधर (पीछे) आंदोलनों मिनट या घंटे के एक कोर्स पर2,3,4। कई अध्ययनों से पता चला है कि स्वैच्छिक आंदोलन को mdx चूहों में बदल दिया है, विशेष रूप से व्यायाम के बाद, और इन माप के लिए दवा उपचार और रोग प्रगति के प्रति संवेदनशील होना दिखाया गया है । इन परख प्रदर्शन में एक प्रमुख सीमा विशेष, उच्च लागत वाले उपकरणों के लिए की जरूरत है । यहाँ, आसानी से उपलब्ध संसाधनों का उपयोग माउस ambulation पटरियों कि एक कम लागत विधि प्रस्तुत किया है.
6 मिनट की दूरी पर चलने के एक मीट्रिक सामांयतः Duchenne पेशी dystrophy5,6के साथ व्यक्तियों में एक नैदानिक मूल्यांकन उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया है । इस उपाय के संशोधन Duchenne के पशु मॉडलों में परिणामों का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है, mdx चूहों7 और गोल्डन कुत्ता पेशी dystrophy (GRMD) कुत्तों8सहित. इस अध्ययन में, हम तुरंत एक हल्के व्यायाम चुनौती के बाद 6 मिनट में स्वैच्छिक खुला क्षेत्र आंदोलन रिकॉर्ड. Ambulation दूरी तो समय के साथ क्षैतिज आंदोलन को मापने के लिए मुक्त खुला स्रोत सॉफ्टवेयर का उपयोग कर की गणना की गई थी ।
इस विधि का मुख्य लाभ यह है कि जानवरों के विश्लेषण के लिए विशेष उपकरण या उच्च लागत वाले वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर की जरूरत के बिना सेटिंग्स की एक किस्म में परीक्षण किया जा सकता है । इस विश्लेषण का एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि यह एक बुनियादी प्रयोगशाला की स्थापना में ले जाने या चूहों vivarium से बाहर एक विशेष कोर सुविधा के हस्तांतरण की जरूरत के बिना किया जा सकता है । वीडियो ट्रैकिंग प्रोटोकॉल यहां वर्णित अच्छी तरह से अपेक्षाकृत कम समय पर ambulation के आकलन के लिए अनुकूल है-अवधि और जंगली प्रकार और mdx चूहों के बीच गतिविधि मतभेदों का पता लगाने, के रूप में अच्छी तरह के रूप में एक बचाव में कार्यात्मक सुधार प्रकट कर सकते है DMD का मॉडल ।
Protocol
Representative Results
Discussion
खुला क्षेत्र परख एक प्रभावी और गैर इनवेसिव तरीका मांसपेशियों की बीमारी के माउस मॉडल में मोटर समारोह परीक्षण प्रदान करता है, और इस परख के रूपांतरों पूर्व नैदानिक अध्ययन के लिए एक मूल्यवान समापन बिंदु उ…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह कार्य स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों [R01 AR048179 और R01 HL126204 को आर. सी. डब्ल्यू, T32 AR059033 और F32 AR069469to ई. एम. जी.] और दमदार Dystrophy एसोसिएशन यूएसए [२७४१४३ और ४१६३६४ से R.C.W.] के लिए अनुदान द्वारा समर्थित किया गया ।
Materials
| Video camera | Apple Inc. | ME553LL/A | For recording ambulation video, iPhone 5S Plus (or equivalent) |
| Kinovea software (version 0.8.15) | Kinovea Association | Open source video analysis software. Free download, PC compatible (Version 0.8.15, www.kinovea.org) | |
| iMovie (version 10.0.6) | Apple Inc. | Any similar software can be used to reduce video frame rate (optional) | |
| Roughneck 32 Gallon Black Round Trash Bin (Open field chamber) | Rubbermaid | # 1778013 | Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin. |
| Avant White Plastic Tray 15"W x 10"D x 1.45"H (Open field chamber) | US Acrylic, LLC | Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin. | |
| C57BL/6J | Jackson Laboratory | #000664 | Male 6 month mice |
| C57BL/10ScSn-Dmd/J (mdx) | Jackson Laboratory | #001801 | Male 6 month mice |
| mdx: utrophin-Tg (fiona) | Gift from from James Ervasti, with permission from Kay Davies | Male 6 month mice |
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