Beurteilung der Murine sportliche Ausdauer, ohne die Verwendung eines Shock Grid: Eine Alternative zur Zwangsübung
Summary
A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.
Abstract
Mit Labormausmodellen werden die molekularen Signalwege für die Stoffwechselleistungen der Ausdauerbelastung verantwortlich beginnt, definiert werden. Die gebräuchlichste Methode zur Beurteilung der Ausdauerübung in Mäusen nutzt gezwungen auf einem motorisierten Laufband mit einem Schock Gitter ausgestattet läuft. Tiere, die Lauf beenden werden durch die Bewegungslaufband auf einem Raster, die einen elektrischen Fuß-Schock liefert geschoben; um den negativen Reiz nicht entziehen, die Mäuse auf dem Band laufen zurück. Allerdings können Vermeidungsverhalten und psychische Belastung durch den Einsatz einer Schockgerät mit Quantifizierung der laufenden Ausdauer, sowie verwechseln Messungen der Nachtrainingszeit Serum Hormon und Zytokin-Ebenen stören. Hier demonstrieren und validieren eine raffinierte Methode, um Ausdauer laufen in naiven C57BL / 6 Mäusen auf einem motorisierten Laufband ohne Verwendung eines Schockgitter messen wir. Wenn Mäuse auf dem Laufband preacclimated, mit Gang freiwillig laufen sie beschleunigt spezifisch für jede mouse. Die Nutzung der Schock Gitter durch sanfte Ermutigung durch einen menschlichen Bediener mit einem Spatel auf den freiwilligen Bereitschaft auf Seiten der Maus laufen gepaart mit Sensibilität ersetzt. Klar Endpunkte zur Quantifizierung Laufzeit zu Erschöpfung für jede Maus definiert und in der Verhaltens Anzeichen von Erschöpfung wie gespreizt Körperhaltung und Atemschwierigkeiten wider. Diese Methode ist eine Verfeinerung, die humane sinkt auch die verwirrende Auswirkungen von Stress auf experimentellen Parameter.
Introduction
Übergewicht, Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes sind miteinander verknüpft Stoffwechselstörungen, die tiefgreifende Auswirkungen auf die Gesundheit der sowohl in den USA und weltweit Populationen 1-4 auszuüben. Ausdauertraining kann zu verhindern, sowie Genuss, diese Bedingungen 5,6. Darüber hinaus Beurteilung der Gehgeschwindigkeit und Ausdauer werden verwendet, klinisch als Diagnosetests für Gebrechlichkeit, Sarkopenie und die Folgen anderer Erkrankungen wie chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, bei Menschen 7.
Die zugrunde liegenden biochemischen Wege die wohltuende Wirkung des Ausdauertrainings auf die Körperzusammensetzung und der Insulinempfindlichkeit beginnen, erläutert, mit Hilfe gentechnisch veränderter Mäuse oder pharmakologisch, die erweitert oder reduziert die körperliche Belastbarkeit 8-11 Display. Allerdings haben viele solcher Studien motorisierten Laufbänder mit Schock Gitter ausgestattet, um Mäuse zu zwingen, 8-11 laufen verwendet. Tiere, die Lauf beenden werden durch geschobendie Bewegungslaufband auf einem Raster, die einen elektrischen Fuß-Schock liefert; um den negativen Reiz nicht entziehen, die Mäuse auf dem Band laufen zurück. Solche Verfahren können psychischer Stress und Vermeidungsverhalten als Störfaktoren beeinflussen experimentellen Parameter 12 einzuführen. Andere Methoden zur Messung von Ausdauer, wie die Quantifizierung der ambulanten Tätigkeit mit einem Strahlgerät Pause oder Quantifizierung von In-Käfig Rad läuft, kann durch Modulation des Tagesrhythmus, Angst, unbeabsichtigte Training oder Essen sucht Verhalten 12-16 verwechselt werden. Darüber hinaus sind diese Verfahren erfordern einzigen Gehäuse, eine andere Quelle der psychologischen Stress für Mäuse. Daher ist eine direkte Messung der sportliche Ausdauer nicht durch Stress verwechselt benötigt.
Um diese Bedenken zu beseitigen, hat sich unser Labor entwickelt und validiert eine Methode, um eine maximale Laufleistung zu bewerten und anhaltender Laufgeschwindigkeit bei untrainierten, naiven Mäusen mit Hilfe eines motorisierten Laufband nicht equipped mit einem Schock Netz. Der Raum am Ende des Laufbandes, wo der Schock Grid meistens wohnt, wird dann zu einer Plattform für die Mäuse, um Ruhe, und bietet einen Platz für Maus, die zu laufen, bis aus der Vorrichtung entfernt sitzen zu verweigern. Mäuse sind aufgefordert, von einem menschlichen Beobachter laufen mit Antippen oder Berühren mit einem Spatel auf den freiwilligen Bereitschaft auf Seiten der Maus laufen gepaart mit Sensibilität. Diese Methode wurde verwendet, um Unterschiede in der Trainingsausdauer zwischen C57BL / 6 Mäusen gentechnisch veränderten und zu kontrollieren, die in der Expression des Zytokins Interleukin abgeleitet Muskel-15 (IL-15) 16,17 unterscheiden zu quantifizieren. Diese Methode ist eine Verfeinerung, die die humane verwirrende Effekte der negativen Verstärkung durch die Verwendung eines Raster Schock verursacht abnimmt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Beschrieben wird hier ein Verfahren zur freiwilligen Lauf Ausdauer in Mäusen zu bewerten unter Verwendung eines motorisierten Laufband ohne Verwendung eines Schockgitter. Diese Methode kann die Unterschiede zwischen Unterlinien von C57BL / 6 Mäusen, die in der Expression des Zytokins IL-15, was wiederum bewirkt, dass Unterschiede in der Expression von Faktoren, die Übungsausdauer 16,17 zugrunde unterscheiden offenbaren. Im Einklang mit den Grundsätzen der "drei R" in der Versuchstierkunde, kann …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Unterstützt von Merit Bewertung # BX001026 aus dem Department of Veterans Affairs (LSQ), und die Nutzung von Ressourcen und Einrichtungen bei VA Puget Sound Health Care System, die transgene Ressourcenkern an der Universität von Washington Nathan Shock Center of Excellence in der biologischen Grundlagen des Alterns (NIA # 5P30AG-013280) und der University of Washington Diabetes Endokrinologie Research Center (NIH # P30 DK-17047). Wir danken Cynthia Pekow DVM und Kari L. Koszdin DVM, VA Puget Sound, vorausgesetzt, hilfreiche Kommentare zum Manuskript.
Materials
| Open Rodent Treadmill Exer-3/6 | Columbus Instruments, Columbus OH | 1050RM | This catalog number is for models without shock grid. Shock grids can be removed manually from older models (Eco 3/6) |
| Sani Cloth Germicidal Towlettes | PDI- Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY | n/a; usually ordered through local facility | Contains 10% isopropyl alcohol; any equivalent product can be used. |
| Tongue depressors | any local supplier | n/a | |
| Laboratory timer | any supplier | n/a | |
| IL-15 TG mice* | JAX, Bar Harbor, ME | o11002 | Murine IL-15 transgene expressed from modified human alpha-skeletal actin promotor with altered signal sequence to facilitate secretion. |
| C57BL/6J mice (wild-type)* | JAX, Bar Harbor, ME | ooo664 | Control mice for IL-15 TG |
| IL-15 KO mice* | Taconic Farms, Germantown, NY | 4269-M | Homozygous IL-15 "knockout" mice on C57BL/6 background |
| C57BL/6NTac (wild-type)* | Taconic Farms, Germantown, NY | B6-M | Control mice for IL-15 KO |
| *Optional; mouse lines and treatments can be specific to the experimental protocol. |
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