一般的にパーキンソン病と運動障害では、高感度かつ信頼性のある行動アッセイは小説潜在治療をテストするために不可欠です。ここでは、黒質線条体系への損傷の程度の差に敏感と前臨床研究のために有用であるマウスのために感覚テストの管理可能なバッテリーを記述します。
高感度かつ信頼性のある行動のアウトカム指標は、多くの神経変性疾患のための前臨床試験では潜在的な治療上の処置の評価に不可欠である。パーキンソン病では、感覚は、黒質線条体機能障害の程度は、潜在的な治療法の有効性をテストするための基本である変化に敏感でテストします。信頼性が高く、非常にエレガントな感覚措置がラットのために存在するが、これらの試験対策感覚の多くは、ラット内で非対称とPDの新しい遺伝のマウスモデルのために完全に適していません。私たちは、ラットおよびマウスに適応内の機密テスト触発感覚テストのバッテリーを一緒に入れている。この研究で強調表示された試験電池は、その試験に実装する際の容易さ、およびc)は、その低費用)PDのマウスモデルの様々、(b)で)その感度のために選択される。これらのテストは、テストの鍋で同様にPDの新規遺伝子のマウスモデルを特徴付けるに有用であることが証明されている動疾患修飾療法。
パーキンソン病(PD)は、主に黒質におけるドーパミン作動性ニューロンの進行性の喪失と、中央と周辺システムにおけるレビー小体介在物の開発によって特徴付けられる衰弱性神経変性疾患である。患者は、動作緩慢、震え、硬直、そして時間の経過とともに悪化する姿勢の不安定性を含め、感覚障害に苦しんでいます。珍しいが、過去15年間で発見された病気の家族の形態は、潜在的な疾患修飾治療薬のための重要な新たな標的の同定につながっている。中でもα-シヌクレイン、パーキン、DJ-1、LRRK2、およびATP13A2をコードする遺伝子の変異は、PDの動物モデルの新しい "世代"の開発をマーク遺伝マウスモデル。
優れた非薬物誘発性の行動対策はPDの広範囲に研究片側6 – ヒドロキシ(6-OHDA)ラットモデルのために存在する。これらは肢利用のためのテストは、運動を非対称含める開始、体性感覚怠慢、到達能力、最近超音波発声1-6。これらのテストは、黒質線条体ドーパミンニューロンの損失の程度を変化に敏感であり、潜在的な治療7-11の様々な種類の有効性を評価するために広く使用されてきた。しかし、遺伝的マウスモデルで使用するための最良の感覚テストでまたはどのように使用することが多くの明確なコンセンサスはありません。これは、前臨床研究では、新規遺伝子マウスモデルを特徴付ける際に問題があるとき、およびモデル間の比較をしようとしている。過去十年間にわたり、私たちは、ラットで正常に使用されてきたものと同様のマウスで感覚テストのバッテリーを一緒に入れてきました。この資料に記載されている試験は、PDの多数の遺伝子のマウスモデルを特徴付けるために使用されており、現在、新規な潜在的治療薬12を試験前臨床試験で使用されている。
最も一般的なテストでは、使用マウスでの運動機能を評価するためのdはオープンフィールドとの連携13のロータロッド試験での活動である。これらのテストの両方の感覚機能に関する情報を使用して、提供することが比較的容易で、自動化されているが、それらは多くの場合、黒質線条体ドーパミンシステムにおける微妙な変化を検出するために必要な感度を欠いている。例えば、ドーパミン機能の微妙な変化とパーキン欠損マウスでは、ロータロッド上の障害を表示しませんが、やりがいのビーム試験14上の表示運動障害を行う。加えて、神経毒1 – メチル-4 – フェニル-1,2,3,6 – テトラヒドロピリジン(MPTP)を中用量で処置したマウスは、ロータロッド上の障害を示すが反転した上で歩行障害との有意な変化を有しておりませんグリッドテスト15。したがって、唯一の表現型の評価のためのロータロッドを使用した研究では、より微妙な障害を見逃すことがあります。行動の特性評価に最適なアプローチは、我々の意見では、BAを含むものである感覚と運動機能のさまざまな側面、および大脳基底核の機能13-15の微妙な変化に敏感であるテストのttery。ここでは、挑戦的なビーム走査テスト、シリンダー内の自発的な活動のテスト、および感覚刺激テストへの応答を使用して、マウスにおける感覚運動機能を測定し、分析する方法について説明します。
本研究で我々は、マウスの感覚機能の三役立つテストを実行し、分析する方法を示しています。これらは困難なビーム、シリンダー内の自発的な活動、および感覚刺激(接着剤除去)への応答が含まれています。これらのテストは、トレーニングのほんの短い量は、ビームが必要です)1)私たちと他の人がそれらは遺伝的マウスモデル14,16-18、2に黒質線条体ドーパミン作動性機能障害の程度の差に非常に敏感であることが判明した次の理由で選ばれたと感覚刺激試験に対する応答を処理し、一回のアッセイを訓練することは一つのテストセッションで行われ、3)テストを実行するために必要な機器の価格は、このようなロータロッドやオープンなどの購買より自動化された機器に比べて非常に低いことができますフィールド室。
チャレンジングなビーム試験は、PDの遺伝マウスモデルにおける運動性能と調整赤字を検出でのみ有用ではありませんが、また、私に便利ですnは1 -メチル-4 -フェニル-1,2,3,6 -テトラヒドロピリジン処理および6 -ヒドロキシ処置マウスおよびノルエピネフリン欠損マウス19、23-25 に障害を発見。さらに、我々は困難なビームが少ないモータ性能と調整の他の試験(ロータロッドとポールテスト)に比べて体重の影響を受けることがわかりました。 50 +グラムまで重量を量ることができる高齢者雄マウスで作業する場合、これは特に有益である。ビームと同様に、自発的な活動の変化を確実にパーキンノックアウト、PQ311X、THY1-非同期、Pitx3-無水晶体、およびLRRK2マウス14、16-18、26で観察されています。接着剤除去テストもパーキンノックアウト、パーキンQ311X、THY1-非同期、およびマウス14,16、17、22でDJ-1ノックアウト変異を含む遺伝子操作に敏感です。片側6 -ヒドロキシ処理したマウスでは、接着剤の除去試験は、それは、典型的には1,2ラットを用いて行われる方法と同様に行われる。粘着ラベルを使用して、各前脚上に配置される鉗子とラベルを削除する時刻が記録される。我々は6-hyrdoxydopamine処置したマウスは、患肢19のラベルを削除する前に、影響を受けていない肢からラベルを削除されることがわかった。
このテスト電池は慢性的治療法を用いた研究の老化で実装するのは簡単ですが、それはまた、薬理学的研究に使いやすいです。一度動物は訓練されていると、各アッセイのためのテスト·ステーションをテストするための準備ができて設定することができます。動物は、各テストで同じ順序で実行されます。その他の薬剤を投与することができるし、一度所望の薬物のピーク濃度に達すると、各マウスは、ビーム上でテストすることができ、次いで3分間シリンダに接着剤を除去した後、試験に移動する。我々は、マウス18、21内の異なるドーパミンアゴニストをテストするときに、この戦略はうまくいくことがわかった。ビームと接着剤除去テストの両方が繰り返されるテストに適している、シリンダ内しかし自発活動が繰り返さTESTIによって影響されるNGは、時間16にわたって活性低下の結果。赤字は、マウスでどのように堅牢に応じて、あなたはまだシリンダ16で繰り返しテストとの違いを検出することができるかもしれません。一般的には、慣れと活性低下は、シリンダへの第二の曝露としてしかし、我々は薬理学的研究18,21のビーム走査直後自発的活性試験を実行したときに、我々は十分な活動レベルを得ることができることを見つけるとすぐに観察される。調査に含める自発活動のテストセッションの数は、マウス系統(一部は他よりも間違いなく、よりアクティブになっている)と、治療期間に依存することになる。混合C57BL / 6マウスでの我々の薬理学的研究では、我々は2〜4倍とテストセッション間の活性を測定したX DBA背景は一週間21により分離した。
ビームとシリンダーテストはvideorecorded行動の事後テストの分析を必要としません。分析のこの側面、それのために実験条件に盲目で評定を有することが特に重要である。我々は研究室で新たな評価者を訓練するとき私たちは、以前に研究室からの評価者の専門家によって分析ビデオテープ上の人のスコアの動作を持っている。基準を説明し、新たな評価者とその後の人が自分で以前に分析したテープを獲得するために開始されますように示されている。スコアは、その後専門家の評価と比較されます。彼らは専門家の95から98パーセント以内の精度になるまでの人は、レート、新しいデータに許可されていません。すべてのデータはランダムに評価者の専門家によって精度スポットチェックされます。
この研究で説明したテストの電池はマウスにおける感覚運動機能を評価するように設計されている。しかし、疾患の新規なマウスモデルを特徴付けるたびに、それは同様に、動物の基本的な検査を行うことが常に重要である。体重および温度は、試験全体を通じて監視されるべきであり、異常動作は、鼻毛又はClを除去するように、留意すべきである尾によってピックアップ時後肢のasping。基本的な神経学的評価は、詳細27-29の別の場所で説明されています。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、NIH / NINDS NS07722-01とパーキンソン病と運動障害のためにガードナーファミリーセンターによって資金を供給される。
Material Name | Company | Dimensions | Comments |
Challenging beam apparatus | Starks Plastics | Segment 1= 3.5 cm Segment 2= 2.5 cm Segment 3= 1.5 cm Segment 4= 0.5 cm |
Contact information: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA Ph +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773 |
Cylinder | Starks Plastics | 15.5 cm diameter 12.7 cm height |
Contact information: 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 USA Ph +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773 |
Mesh Grid Wiring | Ace Hardware | 1 cm2 | |
Mouse Cages | Ancare | 19 x 29 x 12.7 cm | |
Glass | Ace Hardware | 19 cm2 | |
Mirror | Ace Hardware | 18 x 13 cm | |
Camcorder | Sony HDR-HC9 | ||
MiniDV Tapes | Sony DVC premium | 90 min long play | |
Labels | AveryColor Coding Labels | 6.35 mm diameter (1/4″ Round) |