A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS
Summary
This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.
Abstract
The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening protocol, demonstrated in video herein, which reliably assesses the neuromuscular function of SOD1-G93A mice in a quick manner. This protocol encompasses a simple neurological scoring system (NeuroScore) designed to assess hindlimb function. NeuroScore is focused on hindlimb function because hindlimb deficits are the earliest reported neurological sign of disease in SOD1-G93A mice. The protocol developed by ALS TDI provides an unbiased assessment of onset of paresis (slight or partial paralysis), progression and severity of paralysis and it is sensitive enough to identify drug-induced changes in disease progression. In this report, the combination of a detailed manuscript with video minimizes scoring ambiguities and inter-experimenter variability thus allowing for the protocol to be adopted by other laboratories and enabling comparisons between studies taking place at different settings. We believe that this video protocol can serve as an excellent training tool for present and future ALS researchers.
Introduction
Seit ihrer Entwicklung in der Mitte der 1990er Jahre die SOD1 G93A-transgenen Mausmodell ist die am weitesten verbreitete Tiermodell der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) 1. Diese transgenen Mausmodell wurde gentechnisch verändert, um eine mutante Form des menschlichen Cu / Zn Superoxid-Dismutase 1 (SOD1) -Gen beherbergt, das ALS-assoziierten Glycin-zu-Alanin-Mutation an der Aminosäure 93 (G93A) überexprimieren. Die Mutation G93A ist eine von vielen Mutationen im SOD1-Gen, die zusammen Make-up etwa ein Fünftel der familiären ALS Fällen 2.
Die SOD1-G93A-Modell hat sich zu einem Arbeitspferd der ALS Arzneimittelentwicklung Forschung, weil zusätzlich zu seiner offensichtlich genetische Verbindung an ALS, rekapituliert sie viele der pathologischen Merkmale von ALS beim Menschen wie Motorneuronenverlust, progressive Muskelschwäche und Atrophie, mit eventuellen Lähmung und Tod 3. Obwohl, wie es oft der Fall bei transgenen Tiermodellen gibt es eine inhärente biological Variabilität SOD1-G93A Mäusen verbunden. Scott et al. haben festgestellt, dass Kohorten von mindestens 24 Wurf abgestimmt ausgewogenes Geschlechterverhältnis Mäuse werden in der Arzneimittelwirksamkeit Studiendesigns, um die Geräusche, die durch die biologische Variabilität 4 zu überwinden brauchte. Die große Zahl der Tiere in diesen Studien in Kombination mit dem aggressiven Krankheitsverlauf und die Notwendigkeit für die tägliche Überwachung erforderlich, verbietet die Verwendung von aufwendigen, zeitraubende und potenziell stressvollen Techniken zur Messung neuromuskuläre Stärke und Funktion (zB, Elektromyographie, Griffstärke, Rotorod , etc.). Stattdessen hebt er die Notwendigkeit einer in-vivo-Screening-Tool, das zuverlässig beurteilt die neuromuskuläre Funktion der SOD1-G93A Mäusen in einer schnellen Weise.
Bei ALS-TDI ein Protokoll entwickelt, das für die zuverlässige Beurteilung der neuromuskulären Funktion der SOD1-G93A Mäusen in weniger als 30 sec pro Maus im Durchschnitt ermöglicht. Dieses Protokoll encompaSSES täglichen Bewertung der Hinterlauf-Funktion mit einem einfachen neurologische Punktesystem (NeuroScore), die in diesem Bericht in der Presse und in Video beschrieben wird. NeuroScore auf Hinterlauf-Funktion konzentriert, weil hindlimb Defizite sind die frühesten berichteten neurologischen Anzeichen einer Krankheit im SOD1-G93A Mäusen 5,6. Ferner wird die von ALS TDI entwickelte Protokoll bietet eine unvoreingenommene Beurteilung der Beginn der Paralyse (leichte oder teilweisen Lähmung), Progression und Schwere der Lähmung und es empfindlich genug, um Arzneimittel-induzierte Veränderungen in der Fortschreiten der Krankheit zu identifizieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
In diesem Bericht beschreiben wir eine schnelle und einfache Video-Protokoll, die, wenn sie richtig angewendet wird, ist in der Lage, zuverlässige Beurteilung der Krankheitsprogression bei SOD1-G93A Mäusen und Identifizierung von Arzneimittel-induzierter Veränderungen. Während verschiedene Gruppen haben phänotypische Scoring-Systeme für die SOD1-G93A Mäusen 8-10 entwickelt, haben sie oft keine ausreichende Angaben über das Verfahren und die für die Replikation unzureichend. Als Ergebnis werden Scorin…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to acknowledge Beth Levine for critically reviewing the manuscript, Valerie Tassinari for developing the genotyping protocol, and Matt Ferola and Carlos Maya for their exceptional animal care.
Materials
| B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur strain | The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME | 002726 | Strain of mice used in this study |
| Breeders | Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA | Colony maintainance | |
| Scale | Navigator OHAUS, Parsippany, NJ | Model N14120 | Used to weigh mice |
| Nutra-GelH | Bio-Serv, Flemington, NJ | #S4798 | Wet food provided to sick mice |
| Irradiated Lab Animal Diet | Harlan, Indianapolis, IN | 2918-111914M | Chow diet |
| Lab-grade Sani-chips | Harlan Teklad, Indianapolis, IN | 7090 | Bedding |
| JMPH | SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC | v10.0.2 | Statistical software |
| Microsoft Excel | Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA | Excel 2013 (v 15.0) | Spreadsheet software |
| GraphPad Prism 5 | GraphPad software Inc., La Jolla, CA | v5.4 | Graphing software |
| Mouse Huts | Bio-Serv, Flemington, NJ | K3272 | For environmental enrichment |
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