Мышь Модель усталости, индуцированный Peripheral Облучение
Summary
Мы опишем метод с использованием целевого периферийного облучения, чтобы вызвать усталость, как поведение у мышей. Выбранная нелетального доза облучения приводит к недельным сокращению добровольного колесного хода деятельности.
Abstract
усталость, связанных с раком (ХПН) является огорчает и дорогостоящим условием, что часто влияет на пациентов, получающих лечение рака, включая лучевую терапию. Здесь мы опишем метод с использованием целевого периферийного облучения, чтобы вызвать усталость, как поведение у мышей. При наличии соответствующего экранирования, облучение цели нижней части живота / тазовой области мыши, избавляя мозг, в попытке смоделировать лучевую терапию, полученные физическими лицами с тазовыми видов рака. Мы доставить дозу облучения, которая достаточна, чтобы вызвать усталость поведение как у мышей, измеренных с помощью добровольного колесного хода деятельности (VWRA), не вызывая при очевидной заболеваемости. Так как колесо, идущее является нормальным, волевое поведение у мышей, его использование должно быть немного сбивающий влияние на других поведенческих тестов или биологических мер. Следовательно, колесо, идущее может быть использован в качестве возможного оценки результата в понимании поведенческих и биологических коррелятов усталости. CRF является сложным условием при частом соболезненности, и, вероятно, имеет причины, связанные как с раком и его различных методов лечения. Методы, описанные в данной работе, могут быть использованы для исследования изменений радиационные, которые вносят вклад в развитие ХПН и, в более общем плане, для изучения биологических сетей, которые могут объяснить развитие и сохранение периферийно-триггерным но центрально-ведомой поведение как усталость ,
Introduction
Усталость , связанных с раком (ХПН) является огорчает и дорогостоящим условием , что часто влияет на пациентов , получающих лечения рака 1. Усталость не является ни пропорциональна недавней активности , ни облегчены покоя, и это связано с широким спектром нарушений , связанных с настроением, мотивации, внимания, и познанием 2. Биологические причины ХПН неизвестны, хотя и было показано , во многих случаях, коррелирует с воспалением и цитокин уровнях, и в некоторых случаях с уровнем гемоглобина и функции различных систем гормонов (см Saligan и др. 3 для обзора биологической исследования CRF).
Контролируемые исследования с использованием животных моделей необходимы для понимания поведения и биологии, связанный с этим сложным условием. В то время как опухоли , связанные с 4 или химиотерапии , связанных с 5, 6 жираigue была изучена в моделях на грызунах, этиология CRF может быть лечение конкретного. Для исследования ХПН , связанные с лучевой терапией, наша группа недавно разработала модель мыши облучения , вызванной усталостью 7. В отличие от существующих моделей CRF , связанных с мозгом или общее облучение тела 8, 9, эта модель исследует , как изменение в центрально-ведомой поведение, как усталость, может быть вызвано периферически целевой процедуры облучения.
Процедура, описанная здесь, предназначена для моделирования лучевой терапии вводят пациентам с тазовой раком, с использованием свинца экранирование для целевой нижней части живота / тазовой области с облучением. Тем не менее, путем модификации свинцовой защиты или его размещение по отношению к экспериментальным животным, эта процедура может быть приспособлена для моделирования облучение других частей тела. Добровольное колесо выполняющихся активность (VWRA) используется для измерения усталости как behavioр; потому что это добровольное и нормальное поведение 10, он должен позволять одновременное использование других поведенческих и биологических тестов. Мы обнаружили , что периферическое облучения достаточна для снижения VWRA у мышей , не вызывая откровенного заболеваемости 7. Дальнейшие эксперименты с этой моделью может помочь выявить эффекты периферического облучения на иммунную и других биологических сигналов, а также вниз по течению изменений в центральной нервной системе, которые могут производить дефицита при ХПН.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы описали протокол с использованием целевого периферийного облучения, чтобы вызвать снижение VWRA у мышей без путая заболеваемости и смертности. Важно отметить, что простое экранирование устройство позволяет облучения в данном протоколе для целевой желаемый регион последовательно, и…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить Мишель Аллен из Национального сердца, легких и крови институт (NHLBI) Национальных Институтов Здоровья (NIH) для щедро делится своим опытом в мышиных методами фенотипирования и за ее постоянной технической помощи, а также для Тимоти Хант NHLBI за помощь в разработке устройства экранирования. Это исследование проводится при поддержке Отдела Intramural исследований Национального института исследований по уходу за больными НИЗ, а также часть судебного процесса валидации поддерживается грантом онкологии медсестер общества Фонд.
Materials
| C57BL/6 Mice | Charles River | Strain code 027 (http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/c57bl-6n-mouse) | |
| Ketamine HCl | Putney | 100 mg/ml stock solution | |
| Xylazine HCl | Lloyd Laboratories | 100 mg/ml stock solution | |
| Rodent Tattoo System | AIMS | ATS-3 | http://animalid.com/lab-animal-identification-systems/ats-3-general-rodent-tattoo-system |
| Lead Shielding Apparatus | (custom made) | One-inch thick lead shielding arranged as two boxes with a one-inch thick gap between them for targeted irradiation | |
| Plexiglass shielding container | (custom made) | Plexiglass container filled with styrofoam. Styrofoam cutouts hold the lead shielding in place. | |
| GammaCell 40 Exactor | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_gamma40.html | |
| RAD Disk Ultra | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_rad.html | |
| Mouse Single Activity Wheel Chamber | Lafayette Instrument Company | #80820 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=980 |
| Activity Wheel Counter for Computer Monitoring | Lafayette Instrument Company | #86061 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1052 |
| Modular Cable for Wheel Counters | Lafayette Instrument Company | #86051-7 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1046 |
| USB Computer Interface for Activity Wheel Counters | Lafayette Instrument Company | #86056A | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1047 |
| Activity Wheel Monitor Software | Lafayette Instrument Company | #86065 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1053 |
Referências
- Minton, O., et al. Cancer-related fatigue and its impact on functioning. Cancer. 119, 2124-2130 (2013).
- Bower, J. E. Cancer-related fatigue–mechanisms, risk factors, and treatments. Nat Rev Clin Oncol. 11 (10), 597-609 (2014).
- Saligan, L. N., et al. The biology of cancer-related fatigue: a review of the literature. Support Care Cancer. 23 (8), 2461-2478 (2015).
- Norden, D. M., et al. Tumor growth increases neuroinflammation, fatigue and depressive-like behavior prior to alterations in muscle function. Brain Behav Immun. 43, 76-85 (2015).
- Ray, M. A., Trammell, R. A., Verhulst, S., Ran, S., Toth, L. A. Development of a mouse model for assessing fatigue during chemotherapy. Comp Med. 61 (2), 119-130 (2011).
- Zombeck, J. A., Fey, E. G., Lyng, G. D., Sonis, S. T. A clinically translatable mouse model for chemotherapy-related fatigue. Comp Med. 63 (6), 491-497 (2013).
- Renner, M., et al. A murine model of peripheral irradiation-induced fatigue. Behav Brain Res. 307, 218-226 (2016).
- Van der Meeren, A., Lebaron-Jacobs, L. Behavioural consequences of an 8 Gy total body irradiation in mice: Regulation by interleukin-4. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 79 (2), 140-143 (2001).
- York, J. M., et al. The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation. Brain Behav Immun. 26 (2), 218-227 (2012).
- Meijer, J. H., Robbers, Y. Wheel running in the wild. Proc Biol Sci. 281 (1786), (2014).
- . . The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).
- Heredia, L., Torrente, M., Domingo, J. L., Colomina, M. T. Individual housing and handling procedures modify anxiety levels of Tg2576 mice assessed in the zero maze test. Physiol Behav. 107 (2), 187-191 (2012).
- Varty, G. B., Paulus, M. P., Braff, D. L., Geyer, M. A. Environmental enrichment and isolation rearing in the rat: effects on locomotor behavior and startle response plasticity. Biol Psychiatry. 47 (10), 864-873 (2000).
- Pham, T. M., Brene, S., Baumans, V. Behavioral assessment of intermittent wheel running and individual housing in mice in the laboratory. J Appl Anim Welf Sci. 8 (3), 157-173 (2005).
- Knab, A. M., et al. Repeatability of exercise behaviors in mice. Physiol Behav. 98 (4), 433-440 (2009).
- Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. The use of a running wheel to measure activity in rodents: relationship to energy balance, general activity, and reward. Neurosci Biobehav Rev. 36 (3), 1001-1014 (2012).
- Mineur, Y. S., Belzung, C., Crusio, W. E. Effects of unpredictable chronic mild stress on anxiety and depression-like behavior in mice. Behav Brain Res. 175 (1), 43-50 (2006).
- Perhach, J. L., Barry, H. Stress responses of rats to acute body or neck restraint. Physiol Behav. 5 (4), 443-448 (1970).
- Iwakawa, M., et al. Different radiation susceptibility among five strains of mice detected by a skin reaction. J Radiat Res. 44 (1), 7-13 (2003).
- Travis, E. L., Peters, L. J., McNeill, J., Thames, H. D., Karolis, C. Effect of dose-rate on total body irradiation: lethality and pathologic findings. Radiother Oncol. 4 (4), 341-351 (1985).
- Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48 (1), 11-22 (2009).
- Duran-Struuck, R., et al. Differential susceptibility of C57BL/6NCr and B6.Cg-Ptprca mice to commensal bacteria after whole body irradiation in translational bone marrow transplant studies. J Transl Med. 6, 10 (2008).
