喂养和肥胖小鼠模型中的药物自我管理

摘要

这个程序的总体目标是描述一种药物的自我管理方法，可用于喂养和肥胖的老鼠模型。

摘要

小鼠的临床前研究通常依靠侵入性协议，如注射或口服咽部，来提供药物。这些紧张的管理途径对重要的代谢参数有显著的影响，包括食物摄入量和体重。虽然一个有吸引力的选择来规避这是复合药物在啮齿动物的食物或溶解在水中，这些方法也有限制，因为他们受到药物稳定性在室温下很长一段时间，药物在水中的溶解性，剂量是非常依赖于食物或水摄入的时间。药物的不断供应也限制了药物如何给患者施用的转化相关性。为了克服这些限制，药物可以与高度可口的食物混合，如花生酱，允许小鼠自我管理化合物。老鼠可靠和可重复地在短时间内消耗药物/花生酱颗粒。与注射或加法相比，这种方法有助于采用压力最小的分娩方法。该协议演示了药物制备、动物适应安慰剂输送和药物输送的方法。与药物管理时间和昼夜节律有关的研究讨论了这种方法的影响。

引言

这种方法的目标是通过非侵入性、压力最小的程序在小鼠体内提供药物。小鼠的临床前研究通常依赖于压力大、侵入性的药物施用途径，这些途径可能对代谢参数产生重大影响。例如，重复的每日口腔咽伤可以显著减少热量摄入和体重增加的小鼠^1。此外，口腔咽伤在技术上可能具有挑战性，并有可能造成伤害。作为替代，老鼠可以自我管理化合物，混合在他们的食物或溶解在他们的饮用水^2。然而，这种方法有一个主要的限制，即它依赖于食物或水摄入的自然昼夜时间。此外，药物稳定性或水中的溶质可能是长期以这种方式输送时的主要问题。为了克服这些限制，药物可以与高可口的食物混合，如饼干面团^3，果冻^4，5或花生酱^6，以鼓励在指定的时间在老鼠自我管理。与注射或每日加法¹相比，这种方法具有促进药物输送和最小压力的优点。这个程序可以适应，为小鼠提供各种各样的药物。本议定书演示了药物制备、培训以及在高度可口的食物中运送药物的过程。例如，该方法用于向C57BL/6J雌性小鼠施用抗精神病药物利佩里酮。里斯佩里酮是众所周知的有强大的超噬菌体和体重增加效果的患者^7，这是很好的模型在啮齿动物^6，8。这种管理系统促进一个高度转化的模型，可用于研究各种各样的药物及其对调节食物摄入量和体重的途径的影响^9。

研究方案

所有涉及动物主题的程序都已获得加州大学圣地亚哥分校机构动物护理和使用委员会 （IACUC） 的批准。

1. 制作药物花生酱颗粒

1. 计算在花生酱颗粒中制造所需剂量药物所需的药物量，并缩放到实验所需的批次大小。重要的是，颗粒可以保持在-80°C，这取决于药物的稳定性。
2. 使用迫击炮和害虫将药物片剂粉碎。
3. 将花生酱放在拖拉秤上的称重船上，称量计算出的花生酱量。
4. 将花生酱放在温水烧杯上，直到融化。
5. 将所需的粉碎药物加入融化的花生中，彻底混合。
6. 让药物花生酱混合物冷却，以便它可以很容易地放置到橡胶模具。
7. 将花生酱药物混合物放入模具中。这里使用的是橡胶皮质酮颗粒模具，并创建约 +100 毫克花生酱颗粒。可能需要调整药物与花生酱的比例，以确保可口性。
8. 单单用花生酱重复这些步骤，制作安慰剂颗粒。
9. 将霉菌冻结在 -20 °C 或 -80 °C（取决于药物稳定性），让花生酱硬化，直到使用。

2. 鼠标设置

1. 将老鼠单独安置在标准的老鼠笼子里。与高度吸水的纸床上用品和浓缩，包括纸巾和住房圆顶线。本文床上用品允许从粪便和床上用品中量化溢出的食物，从而有助于准确测量食物摄入量。
   注:已获得国际自然保护联盟对单壳小鼠的批准。
2. 提供小鼠食物和水，让小鼠适应房屋约3天。

3. 自给药花生酱培训

1. 为药物管理局规划并选择一天中的最佳时间。
2. 将鼠标禁食24小时，并确保在选择的禁食期内获得ICUC的批准。
3. 将模具取出冰柜，让橡胶模具软化，使颗粒很容易挤出模具。所有培训均可使用安慰剂控制颗粒完成。
4. 将安慰剂控制花生酱颗粒放在离底座约 1.5 英寸的笼子壁上。第一天，由于新奇，老鼠食用花生酱颗粒可能需要大约1个小时。
5. 培训结束后，提供食物和水的便利。
6. 第二天，将花生酱颗粒放在笼子的墙上，放在同一位置，对非禁食小鼠进行进一步训练。
7. 在喂食的小鼠中重复训练约3天。到第三天训练时，食用花生酱的时间将少于30分钟。

4. 实验

1. 根据体重随机将小鼠随机化为治疗组，这样这些组在治疗前的平均体重就相同了。
2. 计划给小鼠服用花生酱丸（治疗或安慰剂），同时训练它们接受花生酱颗粒。
3. 称量食物和鼠标并记录值。
4. 确保花生酱药片（治疗或安慰剂）与训练期间在笼子里放置的位置相同。
5. 在实验期间，每天继续剂量程序。

结果

在这里介绍的例子中，花生酱用于每天向老鼠提供14天的里佩里酮。

这项研究显示，通过这种方法长期输送利尿酮有助于食物摄入量和体重与控制相比高度可重复增加（图1a，b）。此外，与替代的、压力更大的分娩方法（图1c，d）相比，这种分娩方法可产生高度一致的数据。

讨论

在执行此协议时，必须与食物摄入量和体重测量的准确性以及整个研究中药物管理的时间一致。虽然这种自我管理方法需要一个重要的训练阶段，但这对于使小鼠适应花生酱的新颖性，并确保小鼠在给定的时间使用药物尤为重要。一旦建立，它也提供了很大的实验灵活性，可以修改和调整，以提供药物在每天多次在各种剂量。当小鼠以正常食物作为主要营养来源时，这种技术效果最好。当小鼠被?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
C57B6/J mice	Jackson Labs, Sacramento, CA, USA	664
corticosterone pellet mold	Ted Pella Inc, Redding, CA, USA	106A
Mouse igloo	VWR, Visalia, CA, USA	89067-850	cage enrichment
peanut butter	Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA		Creamy peanut butter
pestle and mortar	VWR, Visalia, CA, USA	470148-960
risperidone	Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA	50458-593-50
rodent chow	LabDiet, St. Louis, MO, USA	5001
weigh boat	VWR, Visalia, CA, USA	10803-148
weighing scale	Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland	MS104TS
Wypall paper X60	Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA	34865-05	absorbent paper bedding