쥐의 활동 기반 거식 증을 평가

Summary

개별적으로 음식에 제한 된 액세스 주어진 실행 바퀴와 함께 지 내게 쥐 음식 소비에 있는 감소를 개발 하 고 실행 바퀴에 활동. 이 실험적인 현상 활동 기반 거식 증을 이라고 합니다. 이 패러다임 신경 생물학 분야를 연구 하 고 거식 증 nervosa의 기본 동작에 대 한 실험 도구를 제공 합니다.

Abstract

설치류 개발 활동 기반 거식 증 (ABA)는 제한 된 먹이 계획에 노출 하 고 무료로 액세스할 수 실행 바퀴에. 이러한 조건으로 생명이 체중 감소 이어질. 그러나, 이러한 조건 중 하나만 노출 설치류는 궁극적으로 정상적인 몸 무게를 적응. 증가 실행 감소와 결합 된 자발적인 음식 섭취에 ABA 조건 하에서 역설적 표시, ABA 동작 수많은 포유류 종에서 관찰 된다.

ABA 패러다임 거식 (AN), 식욕-행동의 심한 dysregulation는 섭식 장애에 대 한 동물 모델을 제공합니다. 과목 단독 실행 바퀴에 대 한 무료 액세스와 함께 지 내게 됩니다. 매일, 주제 제한 된 양의 시간에 대 한 음식을 제공 합니다. 실험의 과정에서, 피사체의 체중 높은 활동과 낮은 칼로리 섭취 량 감소. 연구 기간 얼마나 오래 식품은 매일 제공, 음식 제공, 마약 테스트 되 고, 마우스의 변형 및 환경 요인의 종류에 따라 다릅니다.

부족 한 환자, 그들의 낮은 삶의 질, 치료의 높은 비용 및 그들의 높은 사망 율에 대 한 효과적인 약물 치료는 더 연구를 긴급을 나타냅니다. 제공 하는 새로운 치료를 개발 하기 위하여는 같은 동작을 조사 하는 방법을 마우스, ABA 실험을 수행 하기 위한 기본적인 개요를 제공 합니다. 이 프로토콜 Balb/cJ 마우스에 사용 하기 위해 최적화 된 하지만 다른 질문, ABA의 유전적 요인에 특히 관련 된 작업에 뛰어난 유연성을 제공 하는 다른 긴장에 대 한 쉽게 조작할 수 있습니다.

Introduction

1953 년 이후 설치류 역설적 과다 그들은 음식 가용성은 제한¹때 자발적인 hypophagia 진행 하면서 바퀴를 무료로 주어진 바퀴를 실행에 표시를 보고 되었습니다. 반대로, 설치류 하지 않습니다 신속 하 게 드롭 체중 일정에 음식을 제공 하는 바퀴를 실행 하지 않고 또는 실행 하는 바퀴와 함께 지 내게 하 고 제공 하는 식품 광고 libitum^1,2,3. ABA 모델 몸 무게, hypophagia, 저체온증, 발 정기의 손실 및 증가 자극 HPA 축⁴의 극적인 감소에 안정적으로 발생합니다. 궁극적으로, ABA 죽음, 주제 패러다임⁵에서 제거 하지 않는 한 발생 합니다. ABA 패러다임 연구를, 복잡 한 식사 장애 식욕-행동의 심한 dysregulation는 약 100에 1 명의 여성 및 남성⁶의 작은 비율에 영향을 미치는의 동물 모델을 제공 합니다. AN 고통 받아 환자 자주 과다, 운동, 일반적인 불안^7,8의 극단적인 금액으로 구성 된 전시. 약 10%의 사망률과 AN 모든 정신 장애⁹중 가장 높은 사망 율이 있다. ^10,11에서 그 고통을 위한 아무 승인된 약리 치료는 현재 치료는 인지 치료, 제한 됩니다.

AN는 주로 여성에 영향을 미치는 질환으로 일반적으로 간주 되었다. 10 배 이상 남성 보다 여성에서 가능성이 있는 진단, 여성 과목으로 전통적으로는¹²에 초점입니다. 그러나, 특별 한 배려는 연구에서 남성을 제외에 취해야 한다. 그러나 낮은 남성, 근육 dysmorphia (MD)에 남아의 진단 신체 이미지 왜곡 및 다이어트 자주 무질서에 AN, 많은 유사성을가지고 있는 상태입니다. MD와는 비슷한 방식으로^13,,1415에 분류 될 수 있습니다 개념에 대 한 지원이입니다. 이 MD의 경우도 대표는 “남성”의 버전 AN 제안할 수 있습니다. 동물 모델의 맥락에서 일부 보고서는 건의 했다 남성은 ABA 패러다임을 여성 보다 더 적습니다. 예를 들어 최근 연구는 높은 사망률을 보였다 고 C57Bl/6 마우스¹⁶에 여성에 비해 음식 섭취 량을 감소. 민감성 ABA에의 한 예측은 자발적인 신체 활동 (SPA). 더 높은 또는 낮은 스파 쥐 여성¹⁷보다 더 강한 효과 보여주는 남성 쥐와 ABA 패러다임에 체중을 더 높습니다. 반대로, 여성 설치류 ABA¹⁸제한 단계 남성 보다 더 많은 운동을 관찰 되었습니다. 또한, 연구 Balb/cJ 마우스 C57Bl/6 마우스, 여성 쥐에 높은 사망률을가지고 하 고 남성 (그림 1)⁶에 비해 음식 섭취 량 감소의 반대의 효과 표시. 와 ABA 패러다임에서 남녀 간의 결과 다양 한 패턴을 먹는 무질서와 남성에 대 한 인식을 증가, 남성 및 여성 주제를 테스트 해야 합니다.

ABA 패러다임, 섹스의 차이 이외에도 나이 및 스트레인 고려 되어야 한다 과목을 선택할 때. 더 정확 하 게 사춘기 마우스는 이후 AN 청소년 기, 쥐와 쥐^19,20,,2122관찰로 일반적으로 나온다 AN를 모델 수 있습니다. 기준선 수준에 다른 사람 보다 더 활성화 되어 긴장 있다 자화 율의 높은 속도 ABA²³의 심각도. 긴장 불안, DBA/2와 같은 더 높은 수준의 알려진 바퀴 운영 하는 활동, ABA 패러다임²⁴에서 더 빠른 강하 율을 나타내는 것이 증가 하고있다. 실험 설계에 따라 선택의 변형 ABA의 기간을 최대화 하기 위해 맞출 수 있습니다.

ABA 역설 마우스 고유 하지 않습니다. 쥐를 포함 하 여 다른 포유동물, 햄스터, gerbils, 돼지, 다람쥐, 그리고 기니 피그가 현상⁶설명 했다. 포유류 종에 걸쳐 ABA 현상 보존 ABA 패러다임 인 간에 있는 거식 증 같은 동작을 기본 메커니즘을 조사 하는 변환 도구를 제공할 수 있습니다 제안 합니다. 특히 마우스는 ABA 기본 메커니즘의 연구에 적합. 마우스에 밀도가 지 내게 될 수 있다 고 생성 시간이 상대적으로 짧습니다. 마우스는 완전히 시퀀스 게놈 그리고 수많은 outbred, 타고 난, 특별 한 긴장, congenics, 등 사용할 수 있습니다. 생성 된 유전자 조작 선의 광대 한 수, 그들이 연구에 대 한 이상적인 손을 질문에 AN. 따라 같은 질환에 영향 유전 평가, 연구원은 복잡 한 신경 회로 또는 진 식을 조작할 수 있습니다. 잠재적으로 가능한 인간을 공부 하는 경우는 유전 영향에 대 한 질문에 대답 하는 ABA 패러다임에서 행동 평가 하기

AN의 동물 모델의 제한 된 수 현재 존재. 스트레스 모델 유도 hypophagia 설치류 꼬리 곤란 사용 하 여에서 참신 유도 hypophagia, 찬 수영, 및 두뇌 자극. 스트레스를 유도, HPA 축에 변화 감소 된 몸 무게²⁵결과 식욕 감소. 그러나, HPA 축은 또한 potently 또한 과다 등 AN의 추가 기능을 통합 하는 ABA에 의해 자극 됩니다. 공부는에서 고려해 야 할 또 다른 모델은 만성 음식 제한 모델. 40 ad libitum 의 60%에서 범위에 식품을 제한 하 여 영양²⁶에 생리 적인 응답을 모방 수 있습니다 하나. 이 방법은 부적당 한 먹이의 효과 연구에 대 한 유효 하지만, 그것 않습니다 재현 하지는의 핵심 문제는 자발적인 음식 제한. ABA 패러다임에서 동물 음식 액세스의 일의 부분에 대 한 박탈 하지만 바퀴는 또한 존재 하는 경우에 자발적으로 음식 섭취를 줄일 수 있습니다. 유전자 모델은 또한 AN. 연구원의 병 인을 검사 하 이용 되었다 neurochemical 및 유전적 요인 등 유전자 BDNF와 신경 전달 물질 도파민, 세로토닌²⁷는에 연루를 발견 했다. 유전자 모델의 사용은 AN 뒤에 신경 메커니즘 이해 결정적 이다. 그러나, AN의 게놈 넓은 협회 연구는 아직 중요 한 안타를 굴복 하지 그리고 AN에 없는 희귀 한 변종 발견 되었습니다. 미래 연구 AN 관련 고기에 대 한 이해를 높이기 위해 ABA 모델 유전 접근을 결합 한다.

전체 정신 장애에 대 한 동물 모델 개발 복잡성과 인간의 장애의이 사실상 불가능 하다. 그러나, 정신 장애의 특정, 잘 정의 된 구성 요소를 모델링 함으로써 기본 생물학 또는 이상에 대 한 독특한 통찰력 얻을 수 있습니다. 이러한 생물 학적 통찰력 다음 소설 치료를 식별 하기 위해 사용할 수 있습니다. 설치류 ABA 패러다임 따라서 윤리적 인간, 유전자 조작, 신경 회로, 물결 효과 등에서 공부 수는 같은 동작을 기본 메커니즘을 공부에 대 한 전 임상 도구를 제공 합니다 그리고 특정 환경 요인의 결과입니다.

Protocol

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC), 샌디에고가 주 대학에 의해 승인 되었습니다. 1입니다. 마우스 연구에 대 한 적절 한 마우스 스트레인을 선택 합니다. 공급 업체에서 쥐를 구입 하거나 적절 한 실험 번호를 얻을 줄을 증폭. 그룹 하우스 충분 한 새 환경 순응 기간 동안 수 있도록 연구를 시작 하기 전에 적어도 1 주 동?…

Representative Results

두뇌 파생 된 neurotrophic 요인 (BDNF), 단백질 체중 유지 보수, 뿐만 아니라 먹이의 조절에 기여 하는35와 함께 환자의 혈 청에서 감소 된다. 이 실험 예정 먹이, 실행 바퀴 액세스 또는 BDNF 식 마 (HPC), 복 부 tegmental 지역 (VTA), 핵 accumbens (NAc), 내측 전 두 엽 피 질 (mPFC) 내에 둘 다의 효과 평가. 신경 세포 접착 분자 1의 표현 (NCAM1) mesocorticolimbic 통로에서 BDNF에 효?…

Discussion

ABA 실험 경험 마음 유전 가변성에 다른 긴장, 나가, 약물, 및 AN. 베어링의 다른 다양 한 변수를 테스트 하 여 수정할 수 있습니다, 그리고 조정 실행 바퀴 또는 음식 액세스 기간 것 늘리거나의 심각도 증 후 그리고 강하의 속도입니다. 이것은 관심의 실험적인 질문에 따라 실험의 길이 늘리거나 검색할 수 있습니다.

음식 섭취 량의 정확한 측정 ABA 패러다임의 중요 한 부분 이지…

Materials

Wireless Low Profile Running Wheels, Hubs, Software	Med Associates	ENV-047
Standard Teklad Rodent Chow	Envigo	8604
8 Week Old Mice	Jackson Laboratories	Balb/cJ	Strain used in our study – Can use other strains to assess ABA
Scout Pro Scale 200 g	Ohaus	SPE202	Used to weigh mice
Scout Pro Scale 400 g	Ohaus	SPE402	Used to weight food