Angelman 증후군 마우스 모델의 행동 특성

요약

이 원고는 Angelman 증후군 마우스 모델을 검증하기 위해 재현 가능한 행동 테스트 세트를 제공합니다.

초록

이 원고는 확립된 쥐 모델의 AS에서 Angelman 증후군(AS) 유사 표현형을 특성화하는 데 사용할 수 있는 일련의 행동 테스트를 설명합니다. 우리는 로타로드 학습 패러다임, 상세한 보행 분석 및 둥지 짓기 테스트를 사용하여 동물의 운동 장애를 감지하고 특성화합니다. 우리는 오픈 필드와 상승 플러스 미로 테스트에서 동물의 감정을 테스트하고 꼬리 서스펜션 테스트의 영향을 테스트합니다. AS 마우스를 오픈 필드 테스트에서 테스트할 때 운동 기능 장애가 미로에서 마우스 행동에 영향을 미치고 활동 점수를 변경하기 때문에 결과를 신중하게 해석해야 합니다.

제시된 행동 테스트의 재현성과 효과는 다양한 녹아웃 변형이 있는 여러 독립적인 Uba3a 마우스 라인에서 이미 검증되었으며, 이 테스트 세트는 AS 연구에서 우수한 검증 도구로 자리 잡았습니다. 관련 구조와 얼굴 타당성을 가진 모델은 질병의 병태생리학을 밝히고 인과적 치료법의 개발을 승인하기 위한 추가 조사가 필요합니다.

서론

Angelman 증후군 (AS)은 드문 신경 발달 질환입니다. AS의 가장 흔한 유전적 기원은 모계 유래 염색체의 15q11-q13 영역의 큰 결실이며, 이는 환자의 거의 74%에서 발견된다¹. 이 영역의 결실은 E3 유비퀴틴 리가제를 암호화하는 AS의 주요 원인 유전자인 UBE3A의 손실을 유발합니다. 뉴런에서 UBE3A 유전자의 부계 대립 유전자는 각인으로 알려진 과정에서 침묵합니다. 결과적으로, 유전자의 부계 각인은 중추 신경계 (CNS)에서 모계 발현 만 허용합니다 ². 따라서 모계 유래 염색체에서 UBE3A 유전자가 결실되면 AS 증상이 발생합니다. 인간의 경우, AS는 생후 6개월경에 나타나며, 발달 지연은 모든 발달 단계에 걸쳐 지속되며, 영향을 받은 개인에게 심각한 쇠약 증상을 초래한다 ^3,4. 이 장애의 핵심 증상에는 갑작스러운 운동 실조 보행, 심각한 언어 장애 및 지적 장애를 포함한 미세 및 대근육 운동 능력의 결핍이 포함됩니다. AS 환자의 약 80%는 또한 수면 장애 및 간질을 앓고 있습니다. 현재까지 유일하게 이용 가능한 치료법은 ....

프로토콜

이 연구에 사용된 모든 동물과 실험은 윤리적 검토를 거쳤으며 유럽 지침 2010/63/EU에 따라 수행되었습니다. 이 연구는 체코 동물 복지 중앙위원회의 승인을 받았습니다. 마우스를 개별적으로 환기된 케이지에 수용하고 12시간의 명암 주기로 22± 2°C의 일정한 온도로 유지했습니다. 마우스에는 마우스 차우와 물이 임의로 제공되었습니다. 마우스는 케이지 당 3-6 마리의 동물 그룹으로 수용되었습니다. 테스트 전에 계량 이외의 취급은 수행되지 않았습니다. 이 프로토콜에 사용된 모든 재료 및 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표를 참조하십시오.

1. 테스트 전과 테스트 중 일반적인 고려 사항

참고: 명확성과 이해를 위해 개별 테스트에 대한 설명 앞에 일반적인 설명이 제공됩니다. 이것은 하우징 룸에서 수행되고 실험 장비를 사용할 필요가없는 네슬렛 파쇄 테스트를 제외하고 각 테스트에 적용됩니다.

1. 운송 및 환경 변화로 인한 스트레스를 최소화하기 위해 테스트 전 최소 14일 동안 연구 시설에 동물을 수용하십시오.
2. 체중은 행동 연구에서 일반적인 교란 요소이므로 테스트하기 전에 동물의 체중을 기록하....

결과

상승 플러스 미로 및 오픈 필드 테스트
EPM 및 OF 테스트는 설치류가 새로운 환경을 탐색하는 자연적 경향을 사용합니다^18,19. 탐사는 설치류가 새로운 환경의 탐사와 가능한 위험 회피 중에서 선택하는 접근 회피 충돌에 의해 지배됩니다. 동물들은 피난처, 사회적 접촉 또는 먹이를 찾기 위해 알려지지 않은 장소를 탐험합니다. 그러나 새로운 장소에는 포식자나 경쟁자와 같은 위험 요소가 포함될 수 있습니다. OF 테스트와 EPM은 모두 안전하고 위험한 구획, 즉 OF 테스트의 주변부와 중앙, EPM의 폐쇄형 및 개방형 암으로 구성됩니다. 설치류는 자연스럽게 개방되고 높으며 밝은 조명 영역에 비해 어둡고 밀폐 된 구획을 선호합니다. 따라서, 방문 횟수 및 방문 기간의 감소로 표현되거나 첫 번째 방문까지의 대기 시간 증가로 표현되는 위험한/불안을 유발하는 부분의 감소된 탐색은 동물의 불안과 유사한.......

토론

다른 쥐 균주에서 생성된 AS 모델은 일반적으로 동물의 감정 상태, 운동 기능 및 인지 능력에 대한 테스트를 통해 검증되어 인간 증상과의 비교를 용이하게 합니다^31,32. AS 모델의 운동 결핍은 실험실 전체에서 가장 일관된 발견이며, 돌연변이의 변하지 않은 감정 상태와 둥지 짓기 어려움이 그 뒤를 잇습니다^31,32,33. 대조적으로, 인지 장애는 경미하거나 결석합니다 7,31,33. 인지 표현형의 불일치는 Huang et ^al.7에서 볼 수 있듯이 테.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
케이지, 개별 환기	Techniplast
DigiGait	Mouse Specifics, Inc., 2 Central Street Level Unit 110 Framingham, MA 01701, USA	장비는 입찰되었으나 카탈로그 번호는 제공되지 않았으며, 회사 웹 사이트에서도 찾을 수 없었습니다	. 제공된 마우스 보행, 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 자세한 분석이 제공되었습니다.
FDA Nestlet	squares Datesand Ltd., 7 Horsfield Way, Bredbury, Stockport SK6, UK	재료는 직접 이메일 요청을 통해 Velaz 공급 업체로부터 구입했습니다. Velaz는 카탈로그 번호를 제공하지 않습니다.	둥지 건물 테스트를 위한 면 nestlets. Nestlet discription : 각각 2-3g, 지름은 약 5 x 5 x 0.5cm입니다.
Mouse chow	Altramion
Rotarod	TSE Systems GmbH, Barbara-McClintock-Str.4 12489 Berlin, Germany	장비는 입찰되었으나 카탈로그 번호는 제공되지 않았으며, 회사 웹 사이트	Rotarod에서 5 마우스, 하드웨어 및 소프트웨어를 찾을 수 없었습니다. 드럼 치수: 직경: 30mm, 레인당 너비: 50mm, 낙하 거리 147mm.
꼬리 현탁액 테스트	Bioseb, In Vivo Research Instruments, 13845 Vitrolles FRANCE	참고: BIO-TST5	꼬리에 매달린 3마리의 마우스의 부동성 시간 평가를 위한 완전 자동화 장비, 하드웨어 및 소프트웨어 제공
Transpore medical	tape Medical M, Ltd.	P-AIRO1291	동물의 꼬리를 갈고리에 매달아 넣는 데 사용되는 테이프입니다.
뷰어 - 비디오 추적 시스템	Biobserve GmbH, Wilhelmstr. 23 A 53111 Bonn, Germany	소프트웨어가 포함된 장비는 입찰되었으나 카탈로그 번호는 제공되지 않았으며 회사 웹 사이트에서도 찾을 수 없었습니다	. 맞춤형 하드웨어가 있는 소프트웨어: 미로, IR 베이스, IR 민감성 카메라. 주문품 차원: 42 x 42 cm 지역, 49 cm 높은 벽, 중앙 지역 지역: 39 cm2. 맞춤형 EPM은 바닥에서 50cm 높이로 올라갔고 팔을 벌린 길이는 79cm였습니다. 너비 9cm, 닫힌 팔 길이 77cm, 너비 7.6cm.