Method Article

Analyse de la démarche à faible coût pour le phénotypage comportemental des modèles de souris de la maladie neuromusculaire

DOI:

10.3791/59878

July 18th, 2019

In This Article

Summary

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L'analyse de l'empreinte est une alternative peu coûteuse aux programmes numérisés d'analyse de la démarche pour les chercheurs quantifiant les anomalies du mouvement chez la souris. En raison de sa vitesse, de sa simplicité et de son potentiel longitudinal, il est idéal pour le phénotypage comportemental des modèles murins.

Abstract

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La mesure de la locomotion animale est un outil comportemental commun utilisé pour décrire le phénotype d'une maladie, d'une blessure ou d'un modèle de drogue donné. La méthode à faible coût de l'analyse de la démarche démontrée ici est une mesure simple mais efficace des anomalies de la démarche dans les modèles murins. Les empreintes de pas sont analysées en peignant les pieds d'une souris avec de la peinture lavable non toxique et en permettant au sujet de marcher à travers un tunnel sur une feuille de papier. La conception du tunnel d'essai tire parti du comportement naturel de la souris et de leur affinité pour les petits endroits sombres. La longueur de foulée, la largeur de foulée et la propagation des orteils de chaque souris sont facilement mesurées à l'aide d'une règle et d'un crayon. Il s'agit d'une méthode bien établie et fiable, et elle génère plusieurs mesures qui sont analogues aux systèmes numériques. Cette approche est suffisamment sensible pour détecter les changements de foulée au début de la présentation du phénotype, et en raison de son approche non invasive, elle permet d'tester des groupes à travers la durée de vie ou la présentation phénotypique.

Introduction

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La locomotion nécessite une coordination neurologique et musculo-squelettique complexe, et les déficits dans un seul aspect des voies motrices peuvent produire des anomalies observables de la démarche1,2. L'analyse de la démarche est un outil essentiel pour les chercheurs qui testent des modèles murins parce qu'elle fournit des données comportementales quantifiables sur la façon dont une maladie, une blessure ou un médicament donné affecte le mouvement d'un animal3. Cependant, l'analyse numérisée de la démarche nécessite l'achat d'un tapis roulant, d'une caméra et d'un logiciel connexe,....

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Protocol

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Tous les tests effectués sur des souris ont été examinés et approuvés par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux (IACUC) de l'Université Duke. Le personnel responsable des tests et de la notation doit être aveuglé par le génotype des animaux ou l'état expérimental jusqu'à ce que l'analyse de la démarche et la notation des documents aient été effectuées pour l'ensemble de la cohorte.

1. Test de la préparation des matériaux

  1. Effectuez des essais avec un tunnel construit à partir de 3 panneaux acryliques clairs prédécoupés d'une épaisseur de 0,375 pouce. Assembler le tunnel en collant les panneaux avec un scell....

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Results

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Avec un nombre suffisant d'animaux, cette procédure est capable de détecter les différences de démarche entre les génotypes de souris, dans la même souche au fil du temps. La figure 1B montre des traces représentatives d'images d'empreintes recueillies dans notre laboratoire, à l'aide d'un modèle de souris d'atrophie musculaire spinale et boulbar (SBMA) liée à l'X, un trouble neurodégénératif affectant les neurones moteurs inférieurs et le muscle squelettique. Nous avons précédemment rapport.......

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Discussion

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En utilisant la méthode d'analyse de démarche à faible coût décrite ci-dessus, nous montrons l'identification réussie de plusieurs paramètres du dysfonctionnement de démarche aux âges post-symptomatiques dans le modèle de souris de FXFX121 de BAC de SBMA. Les diminutions de la longueur de foulée sont compatibles avec les études antérieures de SBMA des modèles de souris et des patients humains9. Nous montrons également pour la première fois qu'il y a des différences significatives dans la propagati.......

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Disclosures

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Les auteurs n'ont rien à révéler.

Acknowledgements

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Les auteurs tiennent à remercier A.M. pour son aide à l'identification des animaux. Ces travaux ont été soutenus par des subventions des National Institutes of Health des États-Unis (R01 7 RF1 AG057264 à A.R.L.S. et C.J.C. et R01 NS100023 à A.R.L.S) et de la Muscular Dystrophy Association (Basic Research Grant to A.R.L.S., Development Grant to C.J.C.).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
L’étriern/an/adoit avoir des marquages jusqu’à 0,1 mm
Colle artisanaleE6000n/a
Peinture pour empreintes de pas (peinture à la détrempe)Artmindn/adoit être non toxique
Pinceaux à canon rond SymplySimmonsn/a0,5 cm de diamètre
Règlen/an/adoit avoir des marquages au millimètre
prèsPapier à marquer (blocs d’aquarelle)Cansonn/acoupé à la taille
Tunnel et chambre de butInterstate Plasticsn/acoupé à la taille

References

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  1. Clarke, K. A., Still, J. Development and consistency of gait in the mouse. Physiology & Behavior. 73 (1-2), 159-164 (2001).
  2. Mendes, C. S., et al. Quantification of gait parameters in freely walking rodents. BMC Biology. 13, 50(2015).
  3. Carter, R. J., Mor....

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Gait AnalysisMouse ModelsFootprint AnalysisStride LengthStride WidthToe SpreadNeuromuscular DiseaseBehavioral PhenotypingNon Invasive MethodLow Cost Technique

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