Применение стресс хроническим сдержанность лоу кост протокола анализа след и висит ящик тест для мышей
Summary
Лоу кост протокол, состоящий из анализа след и висит ящик тест после того, как стресс сдержанность является полезным для оценки расстройства движения мыши модели.
Abstract
Нарушения походки часто наблюдается у больных с двигательными нарушениями. В моделях мыши, используемых на двигательные расстройства походка анализ является важным поведенческих тест, чтобы определить ли мышей передразнить симптомы пациентов. Мотор дефицита часто индуцированных стресс, когда не спонтанное мотор фенотип наблюдается в моделях мыши. Таким образом анализ походки, следуют напряжений будет чувствительным методом для оценки мотор фенотипу мыши модели. Однако исследователи сталкиваются требование дорогой аппарат для получения количественных результатов автоматически от анализа походки. Для снятия стресса желательно напряжений простые методы без дорогих аппаратов для поражения электрическим током и принудительного запуска. Таким образом мы представляем простой и недорогой протокол, состоящий из анализа след с бумаги и чернил, висит ящик тест для оценки двигательной функции, и стресс загрузки определяется сдержанность с конической трубки. Успешно моторного дефицита мышей были обнаружены настоящим Протоколом.
Introduction
Двигательные расстройства определяются как расстройства нервной системы, показаны избытка или недостатка добровольных или автоматические движения1. В частности нарушения походки часто документально среди пациентов с движения расстройства2,3,4. Таким образом анализ походки является подходящей поведенческих тест для проверки животных моделей двигательных расстройств. В мышей автоматизированных походка анализа были произведены для прогулок на естественную скорость5 и регулируемой скоростью беговой дорожки6,7. Эти анализы автоматически предоставлять количественные результаты походки. Альтернативный метод для обнаружения нарушения походки называется анализ следа. После маркировки дно ног с чернилами, мышей ходить на бумаге, и анализируются следы. Первоначально вазелин и порошкового древесного угля были использованы для визуализации след8и затем были заменены чернила на полиграф бумага9 и фотографические разработчик на фотобумаге10. Дешевле и менее токсичных метод, с помощью чернил и бумаги, чем другие методы по-прежнему остается на сегодняшний день11. Анализ следа является менее дорогостоящим по сравнению с автоматизированного анализа5,6,7 и было бы полезно оценить двигательных расстройств в моделях мыши для исследователей без обильные исследовательские фонды .
Висячие поле тест является своего рода четыре конечности висит тестов с помощью проволоки Кейдж крышку12 и арматурной сетки экрана13. Поле является аппаратом с крышкой вращающийся сетки верхней части коробки вдоль центра бар. Помимо анализа походки, можно легко и недорого провести испытание. Таким образом, мы провели висит ящик тест, чтобы оценить прочность сцепления и баланса, в дополнение к анализу след в настоящем Протоколе.
Стресс вызывает симптомы расстройства движения14,15. Моторного дефицита часто индуцированных несколько хронических стрессов, даже когда не спонтанное мотор фенотип наблюдается в моделях мыши движение расстройство16,17,18. Сдержанность является одним из часто используемых методов для напряжений в мышей, потому что животное не физически пострадали19 и стоимость меньше по сравнению с другими методами, такими как электрическим током с посвященный аппарат и принудительного запуска с использованием беговой дорожке. Сдержанность, трубка, которая выполняется, ограничивая мышь в отверстиями 50 мл Конические трубки, легче, чем другие методы, такие как проволоки сетки сито, тесьмой конечности и упаковки животного с марлей (обзор20). В этой статье, мы суммируем протоколы след анализ и поле висит тест после сдержанность в трубку. Этот протокол позволит нам использовать мышь модели двигательных расстройств без спонтанное мотор фенотип.
Protocol
Representative Results
Discussion
Анализ следа и поле висит тест простой и недорогой поведенческие тесты для моторной функции мышей. Эти тесты успешно обнаружил нейроповеденческих фенотипы в нескольких моделях мыши. Например, сократить длину шага в боковой амиотрофический склероз24, увеличение длины асим?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана JSP-страницы (Япония общество содействия развитию науки) KAKENHI (целевые субсидии для научных исследований C), предоставить номер 18K 07373 (Э.С.) и субсидии для частных университетов.
Materials
| Hanging box | O’hara & Co. | http://ohara-time.co.jp/products/wire-hanging-test/ | |
| Marking pen | ZEBRA | MO-120-MC-BK | |
| Goal box | O’hara & Co. | http://ohara-time.co.jp/products/balanced-beam-test/ | Accessory for apparatus of balanced beam test |
| Boxes | O’hara & Co. | – | Side wall of runway |
| Black ink | Shin-asahi | – | |
| Red ink | Maruyamakogyo | BC-6 | |
| Disposable Petri Dish | Corning | 351008 | Petri dishe (35 mm in diameter) |
| Askul Multipaper Super White J Monochrome A3 | Askul | 701-712 | White paper (29.7 cm x 42 cm x 0.09mm) |
| 50 mL Conical tube | Corning | 430829 | |
| Square drill | KAKURI Corporation | DIY FACTORY (K32-0313) |
Riferimenti
- Warner, T. T. Movement disorders. Practical Guide to Neurogenetics. , (2008).
- Brashear, A., DeLeon, D., Bressman, S. B., Thyagarajan, D., Farlow, M. R., Dobyns, W. B. Rapid-onset dystonia-parkinsonism in a second family. Neurology. 48 (4), 1066-1069 (1997).
- Linazasoro, G., Indakoetxea, B., Ruiz, J., Van Blercom, N., Lasa, A. Possible sporadic rapid-onset dystonia-parkinsonism. Movement Disorders. 17 (3), 608-609 (2002).
- Svetel, M., Ozelius, L. J., et al. Rapid-onset dystonia-parkinsonism: case report. Journal of Neurology. 257 (3), 472-474 (2010).
- Vrinten, D. H., Hamers, F. F. T. “CatWalk” automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing. PAIN. 102 (1), 203-209 (2003).
- Berryman, E. R. DigigaitTM quantitation of gait dynamics in rat rheumatoid arthritis model. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 9 (2), 89-98 (2009).
- Beare, J. E., Morehouse, J. R., et al. Gait analysis in normal and spinal contused mice using the TreadScan system. Journal of Neurotrauma. 26 (11), 2045-2056 (2009).
- Rushton, R., Steinberg, H., Tinson, C. Effects of a single experience on subsequent reactions to drugs. British Journal of Pharmacology and Chemotherapy. 20, 99-105 (1963).
- Lee, C. C., Peters, P. J. Neurotoxicity and behavioral effects of thiram in rats. Environmental health perspectives. 17, 35-43 (1976).
- van der Zee, C. E., Schuurman, T., Traber, J., Gispen, W. H. Oral administration of nimodipine accelerates functional recovery following peripheral nerve damage in the rat. Neuroscience Letters. 83 (1-2), 143-148 (1987).
- Leroy, T., Stroobants, S., Aerts, J. -. M., D’Hooge, R., Berckmans, D. Automatic analysis of altered gait in arylsulphatase A-deficient mice in the open field. Behavior Research Methods. 41 (3), 787-794 (2009).
- Sango, K., McDonald, M. P., et al. Mice lacking both subunits of lysosomal beta-hexosaminidase display gangliosidosis and mucopolysaccharidosis. Nature Genetics. 14 (3), 348-352 (1996).
- Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. Journal of Visualized Experiments. (76), e2610 (2013).
- Djamshidian, A., Lees, A. J. Can stress trigger Parkinson’s disease?. Journal of Neurology, Neurosurgey, and Psychiatry. 85 (8), 879-882 (2014).
- Brashear, A., Dobyns, W. B., et al. The phenotypic spectrum of rapid-onset dystonia-parkinsonism (RDP) and mutations in the ATP1A3. Brain. 130 (Pt 3), 828-835 (2007).
- Kirshenbaum, G. S., Saltzman, K., Rose, B., Petersen, J., Vilsen, B., Roder, J. C. Decreased neuronal Na+,K+-ATPase activity in Atp1a3 heterozygous mice increases susceptibility to depression-like endophenotypes by chronic variable stress. Genes, Brain and Behavior. 10 (5), 542-550 (2011).
- DeAndrade, M. P., Yokoi, F., van Groen, T., Lingrel, J. B., Li, Y. Characterization of Atp1a3 mutant mice as a model of rapid-onset dystonia with parkinsonism. Behavioral Brain Research. 216 (2), 659-665 (2011).
- Sugimoto, H., Ikeda, K., Kawakami, K. Heterozygous mice deficient in Atp1a3 exhibit motor deficits by chronic restraint stress. Behavioral Brain Research. 272, 100-110 (2014).
- Zimprich, A., Garrett, L., et al. A robust and reliable non-invasive test for stress responsivity in mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 125 (2014).
- Buynitsky, T., Mostofsky, D. I. Restraint stress in biobehavioral research: recent developments. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (7), 1089-1098 (2009).
- Ikeda, K., Satake, S., et al. Enhanced inhibitory neurotransmission in the cerebellar cortex of Atp1a3-deficient heterozygous mice. The Journal of Physiology. 591 (13), 3433-3449 (2013).
- Crawley, J. N. Motor functions. What’s Wrong with My Mouse?. , (2007).
- . R: A language and environment for statistical computing Available from: https://www.R-project.org/ (2014)
- Wils, H., Kleinberger, G., et al. TDP-43 transgenic mice develop spastic paralysis and neuronal inclusions characteristic of ALS and frontotemporal lobar degeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (8), 3858-3863 (2010).
- Eilam, R., Peter, Y., et al. Selective loss of dopaminergic nigro-striatal neurons in brains of Atm-deficient mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (21), 12653-12656 (1998).
- Lin, C. -. H., Tallaksen-Greene, S., et al. Neurological abnormalities in a knock-in mouse model of Huntington’s disease. Human Molecular Genetics. 10 (2), 137-144 (2001).
- Dang, M. T., Yokoi, F., et al. Generation and characterization of Dyt1 ΔGAG knock-in mouse as a model for early-onset dystonia. Experimental Neurology. 196 (2), 452-463 (2005).
- Glynn, D., Drew, C. J., Reim, K., Brose, N., Morton, A. J. Profound ataxia in complexin I knockout mice masks a complex phenotype that includes exploratory and habituation deficits. Human Molecular Genetics. 14 (16), 2369-2385 (2005).
- Becker, E. B. E., Oliver, P. L., et al. A point mutation in TRPC3 causes abnormal Purkinje cell development and cerebellar ataxia in moonwalker mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (16), 6706-6711 (2009).
- Heck, D. H., Zhao, Y., Roy, S., LeDoux, M. S., Reiter, L. T. Analysis of cerebellar function in Ube3a-deficient mice reveals novel genotype-specific behaviors. Human Molecular Genetics. 17 (14), 2181-2189 (2008).
- Kirshenbaum, G. S., Dawson, N., et al. Alternating hemiplegia of childhood-related neural and behavioural phenotypes in Na+,K+-ATPase α3 missense mutant mice. PLoS ONE. 8 (3), e60141 (2013).
- Klein, A., Wessolleck, J., Papazoglou, A., Metz, G. A., Nikkhah, G. Walking pattern analysis after unilateral 6-OHDA lesion and transplantation of foetal dopaminergic progenitor cells in rats. Behavioral Brain Research. 199 (2), 317-325 (2009).
- Geldenhuys, W. J., Guseman, T. L., Pienaar, I. S., Dluzen, D. E., Young, J. W. A novel biomechanical analysis of gait changes in the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. PeerJ. 3 (Pt 7), e1175 (2015).
- Cecchi, M., Khoshbouei, H., Morilak, D. A. Modulatory effects of norepinephrine, acting on alpha1 receptors in the central nucleus of the amygdala, on behavioral and neuroendocrine responses to acute immobilization stress. Neuropharmacology. 43 (7), 1139-1147 (2002).
- Chu, X., Zhou, Y., et al. 24-hour-restraint stress induces long-term depressive-likephenotypes in mice. Scientific Reports. 6, 32935 (2016).
- Freeman, M. L., Sheridan, B. S., Bonneau, R. H., Hendricks, R. L. Psychological Stress Compromises CD8+ T cell control of latent herpes simplex virus type 1 infections. The Journal of Immunology. 179 (1), 322-328 (2007).
- Lauretti, E., Di Meco, A., Merali, S., Praticò, D. Chronic behavioral stress exaggerates motor deficit and neuroinflammation in the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. Translational Psychiatry. 6, e733 (2016).
- Quartermain, D., Stone, E. A., Charbonneau, G. Acute stress disrupts risk assessment behavior in mice. Physiology and Behavior. 59 (4-5), 937-940 (1996).
- Bannon, D. . The Behavioural effects of stress and aluminum toxicity on a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis Parkinsonism-dementia complex. , 1-186 (2015).
