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.

Alle Versuche werden in Übereinstimmung mit den von den National Institutes of Health Guide für die Pflege und Verwendung von Tieren beschriebenen Protokollen durchgeführt und wurden von ALS TDI Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) zugelassen. 1. Tiere, Wohnen und Studiendesign Anmerkung:. Die SOD1 G93A-Maus Kolonie wurde von der hohen Kopien B6SJLTgN (SOD1G93A) 1Gur Stamm ursprünglich von Gurney et al 7 hergestellt abgeleitet. Die Kolonie wird derzeit von der Kreuzung transgene C57BL / 6-SJL Männchen mit Wildtyp C57BL / 6-SJL F1 Weibchen gehalten. Die F1-Tiere sind durch Kreuzung SJL Männern mit B6 Weibchen erzeugt. Mäuse werden zu ALS TDI wöchentlich bei 35-45 Tage alt ausgeliefert. <ol><li> Ermöglichen Mäusen mindestens eine Woche, um die Tierstation (12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus bei einer Temperatur von 18-23 ° C und 40-60% Luftfeuchtigkeit) vor der Zuweisung einer Studie akklimatisiert. </li><li> Haus männlichen SOD1-G93A mice eine Maus pro Käfig, da Gruppe untergebracht Männer neigen zu kämpfen. Haus weibliche SOD1-G93A Mäusen bis zu zwei pro Käfig. Bieten Anreicherung der Umwelt, in der Form von Kunststoff-Hütten. Liefern Nahrung und Wasser ad libitum, es sei denn, die Mäuse sind Teil einer Studie Drug Administration erfordert im Trinkwasser / Essen. In diesen Fällen Ration und Rekord Nahrung und Wasser. </li><li> Beginnen Sie eine Drogen-Wirksamkeitsstudie etwa im Alter von 50 Tage und umfassen 64 Wurf abgestimmt ausgewogenes Geschlechterverhältnis Mäusen (32 pro Kohorte). Schließlich, stellen Sie sicher, dass die Forscher die Durchführung der Studien zu den Versuchsbedingungen geblendet. HINWEIS: Es wird empfohlen, dass ein typisches Arzneimittel-Wirksamkeitsstudie beginnt im Alter von Tag 50 jedoch von der Art der therapeutischen Intervention vorzuziehen, um die Studie früher oder später starten können basieren. Hinweis: Eine Studie mit 32 Mäuse pro Kohorte mit Strom versorgt wird, um geschlechtsspezifische Arzneimittelwirkungen zu erkennen. Wenn keine geschlechtsspezifische Vergleiche erforderlich sind, sollten 24 Mäuse pro Kohorte ausreichen, um die Gesamtarzneimittelwirkungen zu erkennen.</li></ol> 2. Körpergewicht <ol><li> Record Körpergewichte für alle Mäuse in Studien täglich mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Gramm. Hinweis: Das Körpergewicht ist ein empfindlicher Indikator für die Krankheitsprogression und jeder Krankheitsgefühl, die unter chronischen Drogenbehandlung ergeben könnten. </li><li> Maus-Körpergewichte unterscheiden sich erheblich im Laufe eines Tages, höher in den Morgen, so notieren Sie auf der gleichen Zeit jeden Tag. </li></ol> 3. Neurologische Scoring System (NeuroScore) <ol><li> Beurteilen Sie neurologischen Scores (NS) für jede Maus täglich durch die Beobachtung der Maus unter den folgenden drei Bedingungen durchgeführt nacheinander: a) die Maus am Schwanz aufgehängt ist, b) wird die Maus erlaubt zu gehen, und nach dem Beginn der Paralyse c) Maus auf die Seite gelegt. <ol><li> Für den Schwanz Suspensionstest, halten Sie die Maus etwa 1,5 &quot;von der Basis des Schwanzes über den Draht Spitze ihrer eigenen Käfig für 1-2 sec, weg von der Lebensmittelbecken, während observing die Hinterbeine. Wiederholen Sie den Suspensionstest 3 Mal und notieren Sie die konsequenteste Ergebnis. </li><li> Für den Gehtest, platzieren Sie die Maus auf eine saubere Oberfläche, die eine gewisse Zugkraft und ein wenige Gehminuten von 25 cm bietet (z. B. mit Klebeband ein Papiertuch ab Verrutschen zu verhindern). Lassen Sie die Maus, um insgesamt 75 cm (3 × Länge des Papierhandtuch) zu Fuß unter Beachtung ihrer Gangart. </li><li> Für die &quot;Stellreflexes&quot; Test, platzieren Sie die Maus auf der linken oder rechten Seite und mit einem Stoppuhren messen die Zeit es braucht, um sich selbst von beiden Seiten rechts ohne fremde Hilfe. Hinweis: Nur ein Versuch des Tests erforderlich ist. </li></ol></li><li> Bestimmen die NS jedes Hinterlauf (links oder rechts), die unabhängig auf einer Skala von 0 bis 4 Hinweis: Zum Beispiel kann ein Wert von 0, 1, dass die linke Hinterlauf NS 0 ist, während die rechte Hintergliedmaße NS 1 ist. </li><li> Weisen Sie neurologischen Scores (0-4) entsprechend dem folgenden Satz von Beobachtungen (Zusammenfassung in Tabelle 1):<ol><li> Vergeben NS 0 (Präsymptomatische), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, präsentiert der Hinterlauf ein normales splay dh sie ist voll ausgefahren weg von der seitlichen Mittellinie und es bleibt in dieser Position für 2 Sekunden oder länger. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, wird normalen Gang beobachtet. </li><li> Vergeben NS 1 (Erste Symptome), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, präsentiert der Hinterlauf eines abnormalen splay, dh sie ist zusammengebrochen oder teilweise in Richtung seitliche Mittellinie zusammengebrochen ist oder sich während Schwanzaufhängungs zittert oder eingefahren ist / verschränkt. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, ist normal oder leicht langsame Gangart beobachtet. </li><li> Vergeben NS 2 (Beginn der Paralyse), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, ist die Hinterlauf teilweise oder vollständig zusammengebrochen, nicht viel erstrecken. (Es könnte noch gemeinsame Bewegung sein). Wenn die Maus erlaubt zu gehen, wird die Hinterlauf für vorne mot verwendetIonen jedoch die Zehen rollen nach unten mindestens zweimal während einer 90 cm Spaziergang oder einen Teil des Fußes entlang Käfigboden / Tabelle verschieben. Wenn die Maus auf seiner linken und rechten Seite angeordnet ist, ist es in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von beiden Seiten rechts. </li><li> Vergeben NS 3 (Lähmung), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt, gibt es starre Lähmung der hinteren Gliedmaßen in oder minimale gemeinsame Bewegung. Wenn die Maus erlaubt, zu Fuß gibt es Vorwärtsbewegung aber die Hinterlauf wird nicht für die Vorwärtsbewegung verwendet. Wenn die Maus auf seiner linken und rechten Seite angeordnet ist, ist es in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von beiden Seiten rechts. Hinweis: In seltenen Fällen nach dem Auftreten der Lähmung, Urin Feuchtigkeit möglicherweise auf die Hinterbeine erscheinen. Unbehandelt Urin Feuchtigkeit könnte, um Urin &quot;Burn&quot; und Hautverletzungen führen. Gönnen Urin Feuchtigkeit durch Abschneiden der Haare, gelten warmem Wasser aufsaugt, um den Urin zu entfernen, und sanft trocken tupfen. Wenn Hautveränderungen vorliegen gelten antibiotic Salbe. </li><li> Vergeben NS 4 (Humane Endpunkt), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt, gibt es starre Lähmung in den hinteren Gliedmaßen. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, gibt es keine Vorwärtsbewegung. Wenn die Maus auf der linken und der rechten Seite platziert Es ist nicht in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von jeder Seite rechts. Dh Fehlen des Stellreflexes. </li></ol></li></ol> 4. Dateneingabe und Analyse <ol><li> Im Laufe eines Arzneimittels Wirksamkeitsstudie, geben Sie die Daten für jede Maus in ein Labor-Informations-Management-System (LIMS) oder in einen handelsüblichen Spreadsheet-Software gesammelt. Hinweis: Die ALS TDI entwickelten LIMS-Software ist ein zentrales Repository für alle internen Studien gesammelten Daten, so dass diese Daten bequem über die Zeit für ALS-TDI Forschern zugänglich. LIMS verfolgt jede einzelne Maus, mit seiner einzigartigen ID, zurück in seine Abstammung, Körpergewicht oder neurologische Punktzahl auf alle Studientage,und schließt alle anderen Beobachtungen während seiner Lebenszeit festgestellt. LIMS erzeugt schließlich eine Tabelle, die für die nachfolgenden Analysen verwendet wird. </li><li> Nach dem Abschluss eines Arzneimittels Wirksamkeitsstudie, dh wenn alle Mäuse die humane Endpunkt zu erreichen, verwenden Sie Tabellenkalkulationsprogramm (siehe Tabelle der Materialien), um die kombinierte NS für jede Maus berechnet, für jeden Tag durch Mittelung der linken und rechten Hinterlauf NS . Als nächstes berechnen die mittlere Alter bei der jedes NS für jede Maus und der Zahl der Tage pro Maus bei einer bestimmten NS ausgibt. </li><li> Analysieren Veränderungen bei NS im Laufe der Zeit durch den Import der Daten aus dem Tabellenkalkulationsprogramm auf die Statistik-Software (siehe Tabelle der Materialien). Montieren Sie diese Daten mit Hilfe eines Modells des Ordnungs logistische Regression, die die erwartete NS schätzt, mit Durchschnittsalter bei NS und Drogenbehandlung Effekte in der Regression. Unter Verwendung des Log-Rank-Chi-Quadrat-Test schätzen den Effekt Wahrscheinlichkeit Wahrscheinlichkeit und bestimmen, ob die Drogenbehandlungseffekt auf NS Progression statistischenly signifikante (siehe Supplemental-Code-Datei für Schritt-für-Schritt-Anleitung). Hinweis: Ein p-Wert &lt;0,05 wird als statistisch signifikant. Anmerkung: Diese Methode der statistischen Analyse im Einklang mit der Ordnungs Natur des NS-Daten und der variablen Natur der NS-Trajektorien für einzelne Mäuse. Es wird bevorzugt, weil einzelne NS Trajektorien deutlich anders was zu NS-Zeit-assoziierten Gruppe Durchschnittswerte, die nicht repräsentativ für NS-Antworten ausreichend sein. Zusätzlich in einigen Fällen NS schwanken kann, insbesondere, wenn in Null-zu-Eins-Bereich. </li><li> Schließlich Einsatz Grafik-Software (siehe Tabelle der Materialien) zu erzeugen &quot;Ordinal Erwartete NS vs Schnittsalter bei NS&quot; Graphen für Arzneimittel behandelten und Kontrolltieren (Abbildung 2, siehe Zusatzcodedatei für die Schritt-für-Schritt-Anleitung). Benutzen Sie diese Diagramme, um bequem zu schätzen Verschiebungen zwischen Medikament behandelten und Kontrollgruppen durch Interpolation aus der y-Achse die mittlere Erkrankungsalter (i.e., NS 2) auf der x-Achse. Anmerkung: Der Unterschied in der Durchschnittsalter der beiden Gruppen eine Arzneimittel-induzierte-Verschiebung und wird als ein praktisches Maß für die Größe der Wirkung behandelt. Hinweis: Nach rechts Verschiebungen in der erwarteten NS vs. mittlere Alter deuten Kurve verlangsamt symptomatischen Fortschreiten der Krankheit. Umgekehrt links Verschiebungen in der erwarteten NS vs. mittlere Alter deuten Kurve beschleunigt symptomatischen Fortschreiten der Krankheit. </li></ol>

<ol>
	<li>Gurney, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).</li><li>Rosen, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutations+in+Cu/Zn+superoxide+dismutase+gene+are+associated+with+familial+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis.</a> Nature. 362 (6415), 59-62 (1993).</li><li>Gurney, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+transgenic+mouse+models+of+amyotrophic+lateral+sclerosis+in+preclinical+drug+studies.">The use of transgenic mouse models of amyotrophic lateral sclerosis in preclinical drug studies.</a> J Neurol Sci. 152, Suppl. 1 (6415), (1997).</li><li>Scott, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+power,+and+interpretation+of+studies+in+the+standard+murine+model+of+ALS.">Design, power, and interpretation of studies in the standard murine model of ALS.</a> Amyotroph Lateral Scler. 9 (1), 4-15 (2008).</li><li>Hegedus, J., Putman, C. T., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+preferential+motor+unit+loss+in+the+SOD1+G93A+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Time course of preferential motor unit loss in the SOD1 G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Neurobiol. Dis. 28 (2), 154-164 (2007).</li><li>Gordon, T., Ly, V., Hegedus, J., Tyreman, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+detection+of+denervated+muscle+fibers+in+hindlimb+muscles+after+sciatic+nerve+transection+in+wild+type+mice+and+in+the+G93A+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Early detection of denervated muscle fibers in hindlimb muscles after sciatic nerve transection in wild type mice and in the G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Neurol. Res. 31 (1), 28-42 (2009).</li><li>Gurney, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).</li><li>Kim, K., Moore, D. H., Makriyannis, A., Abood, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AM1241,+a+cannabinoid+CB2+receptor+selective+compound,+delays+disease+progression+in+a+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">AM1241, a cannabinoid CB2 receptor selective compound, delays disease progression in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Eur. J. Pharmacol. 542 (1-3), 1-3 (2006).</li><li>Weydt, P., Hong, S. Y., Kliot, M., Moller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+disease+onset+and+progression+in+the+SOD1+mouse+model+of+ALS.">Assessing disease onset and progression in the SOD1 mouse model of ALS.</a> Neuroreport. 14 (7), 1051-1054 (2003).</li><li>Azari, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+and+anatomical+effects+of+systemically+administered+leukemia+inhibitory+factor+in+the+SOD1(G93A+G1H)+mouse+model+of+familial+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Behavioural and anatomical effects of systemically administered leukemia inhibitory factor in the SOD1(G93A G1H) mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis.</a> Brain Res. 982 (1), 92-97 (2003).</li><li>Guan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiazolidinediones+expand+body+fluid+volume+through+PPARgamma+stimulation+of+ENaC-mediated+renal+salt+absorption.">Thiazolidinediones expand body fluid volume through PPARgamma stimulation of ENaC-mediated renal salt absorption.</a> Nat. Med. 11 (8), 861-866 (2005).</li><li>Savcheniuk, O. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+probiotic+therapy+on+development+of+experimental+obesity+in+rats+caused+by+monosodium+glutamate.">The effect of probiotic therapy on development of experimental obesity in rats caused by monosodium glutamate.</a> Fiziol. Zh. 60 (2), 63-69 (2014).</li><li>Smittkamp, S. E., Brown, J. W., Stanford, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-course+and+characterization+of+orolingual+motor+deficits+in+B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J+mice.">Time-course and characterization of orolingual motor deficits in B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J mice.</a> Neuroscience. 151 (2), 613-621 (2008).</li><li>C, M., Gurney, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low+expressor+line+of+transgenic+mice+carrying+a+mutant+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+(SOD1)+gene+develops+pathological+changes+that+most+closely+resemble+those+in+human+amyotrophic+lateral+sclerosis.">A low expressor line of transgenic mice carrying a mutant human Cu,Zn superoxide dismutase (SOD1) gene develops pathological changes that most closely resemble those in human amyotrophic lateral sclerosis.</a> Acta Neuropathol. 93 (6), 537-550 (1997).</li><li>Wegorzewska, I., Baloh, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TDP-43-based+animal+models+of+neurodegeneration:+new+insights+into+ALS+pathology+and+pathophysiology.">TDP-43-based animal models of neurodegeneration: new insights into ALS pathology and pathophysiology.</a> Neurodegener. Dis. 8 (4), 262-274 (2011).</li><li>Hatzipetros, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C57BL/6J+congenic+Prp-TDP43A315T+mice+develop+progressive+neurodegeneration+in+the+myenteric+plexus+of+the+colon+without+exhibiting+key+features+of+ALS.">C57BL/6J congenic Prp-TDP43A315T mice develop progressive neurodegeneration in the myenteric plexus of the colon without exhibiting key features of ALS.</a> Brain Res. 1584, 59-72 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

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...

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.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur strain</td>
			<td>The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME</td>
			<td>002726</td>
			<td>Strain of mice used in this study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Breeders</td>
			<td>Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA</td>
			<td></td>
			<td>Colony maintainance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>Navigator OHAUS, Parsippany, NJ</td>
			<td>Model N14120</td>
			<td>Used to weigh mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutra-GelH</td>
			<td>Bio-Serv, Flemington, NJ</td>
			<td>#S4798</td>
			<td>Wet food provided to sick mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Irradiated Lab Animal Diet</td>
			<td>Harlan, Indianapolis, IN</td>
			<td>2918-111914M</td>
			<td>Chow diet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab-grade Sani-chips</td>
			<td>Harlan Teklad, Indianapolis, IN</td>
			<td>7090</td>
			<td>Bedding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMPH&#160;</td>
			<td>SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC</td>
			<td>&#160;v10.0.2</td>
			<td>Statistical software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Excel</td>
			<td>Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA</td>
			<td>Excel 2013 (v 15.0)</td>
			<td>Spreadsheet software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism 5</td>
			<td>GraphPad software Inc., La Jolla, CA</td>
			<td>v5.4</td>
			<td>Graphing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Huts</td>
			<td>Bio-Serv, Flemington, NJ</td>
			<td>K3272</td>
			<td>For environmental enrichment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a quick phenotypic neurological scoring system for evaluating disease progression in the sod1-g93a mouse model of als

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.

Die neurologischen Notendaten für die 90 männlichen und 94 weiblichen nicht behandelten SOD1-G93A Mäusen studierte an ALS TDI beim 2014 wurden ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass männliche Mäuse haben typischerweise eine aggressivere Krankheitsprogression als weiblichen Mäusen, wie durch einen höheren Anteil an deren Lebensdauer bei NS 1 im Vergleich zu Weibchen belegt. NS 2 und NS 3 auftreten, mit nahezu gleicher Häufigkeit auf Geschlechter. NS 0 wurde aus der Analyse ausgeschlossen, weil es als ein &quot;...

Watch this Scientific Journal Video about A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS at JoVE.com

A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

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 ...

a-quick-phenotypic-neurological-scoring-system-for-evaluating-disease

Research

JoVE Journal

Medicine

19.2K Aufrufe.  ALS Therapy Development Institute. This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

Serie: A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our understanding of the mechanisms underlying parkinsonian symptoms, since it recapitulates the changes in basal ganglia circuitry and pharmacology observed in parkinsonian patients1-4. However, the precise cellular and molecular changes occurring at cortico-striatal synapses of the output pathways within the striatum, which is the major input region of the basal ganglia remain elusive, and this is believed to be site where pathological abnormalities underlying parkinsonian symptoms arise3,5.
In PD, understanding the mechanisms underlying changes in basal ganglia circuitry following degeneration of the nigro-striatal pathway has been greatly advanced by the development of bacterial artificial chromosome (BAC) mice over-expressing green fluorescent proteins driven by promoters specific for the two striatal output pathways (direct pathway: eGFP-D1; indirect pathway: eGFP-D2 and eGFP-A2a)8, allowing them to be studied in isolation. For example, recent studies have suggested that there are pathological changes in synaptic plasticity in parkinsonian mice9,10. However, these studies utilised juvenile mice and acute models of parkinsonism. It is unclear whether the changes described in adult rats with stable 6-OHDA lesions also occur in these models. Other groups have attempted to generate a stable unilaterally-lesioned 6-OHDA adult mouse model of PD by lesioning the medial forebrain bundle (MFB), unfortunately, the mortality rate in this study was extremely high, with only 14% surviving the surgery for 21 days or longer11. More recent studies have generated intra-nigral lesions with both a low mortality rate &gt;80% loss of dopaminergic neurons, however expression of L-DOPA induced dyskinesia11,12,13,14 was variable in these studies. Another well established mouse model of PD is the MPTP-lesioned mouse15. Whilst this model has proven useful in the assessment of potential neuroprotective agents16, it is less suitable for understanding mechanisms underlying symptoms of PD, as this model often fails to induce motor deficits, and shows a wide variability in the extent of lesion17, 18.
Here we have developed a stable unilateral 6-OHDA-lesioned mouse model of PD by direct administration of 6-OHDA into the MFB, which consistently causes &gt;95% loss of striatal dopamine (as measured by HPLC), as well as producing the behavioural imbalances observed in the well characterised unilateral 6-OHDA-lesioned rat model of PD. This newly developed mouse model of PD will prove a valuable tool in understanding the mechanisms underlying generation of parkinsonian symptoms.

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson&#039;s Disease

A protocol for performing unilateral 6-OHDA lesions of the medial forebrain bundle in mice is described. This method has a low mortality rate (13.3 %) with 89% of the surviving animals showing &#62;95% loss of striatal dopamine and 90.63&#177;-4.02 % ipsiversive rotational bias towards the side of the lesion.

Entwicklung eines Einseitig-läsionierten 6-OHDA Mausmodell der Parkinson-Krankheit

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

Forschung

Medizin

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade. While the use of TMS has expanded to the study of many systems and processes during this time, the original application and perhaps one of the most common uses of TMS involves studying the physiology, plasticity and function of the human neuromuscular system. Single pulse TMS applied to the motor cortex excites pyramidal neurons transsynaptically 2 (Figure 1) and results in a measurable electromyographic response that can be used to study and evaluate the integrity and excitability of the corticospinal tract in humans 3. Additionally, recent advances in magnetic stimulation now allows for partitioning of cortical versus spinal excitability 4,5. For example, paired-pulse TMS can be used to assess intracortical facilitatory and inhibitory properties by combining a conditioning stimulus and a test stimulus at different interstimulus intervals 3,4,6-8. In this video article we will demonstrate the methodological and technical aspects of these techniques. Specifically, we will demonstrate single-pulse and paired-pulse TMS techniques as applied to the flexor carpi radialis (FCR) muscle as well as the erector spinae (ES) musculature. Our laboratory studies the FCR muscle as it is of interest to our research on the effects of wrist-hand cast immobilization on reduced muscle performance6,9, and we study the ES muscles due to these muscles clinical relevance as it relates to low back pain8. With this stated, we should note that TMS has been used to study many muscles of the hand, arm and legs, and should iterate that our demonstrations in the FCR and ES muscle groups are only selected examples of TMS being used to study the human neuromuscular system.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive tool to gain insight on the physiology and function of the human nervous system. Here, we present our TMS techniques to study cortical excitability of the upper limb and lumbar musculature.

Mit Hilfe Transkranielle Magnetstimulation auf die menschliche neuromuskuläre System zu studieren

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several techniques, including infusion of exogenous bacterial toxin (endotoxemia) or bacteria (bacteremia), as well as surgical perforation of the cecum by cecal ligation and puncture (CLP)1-3. CLP allows bacteria spillage and fecal contamination of the peritoneal cavity, mimicking the human clinical disease of perforated appendicitis or diverticulitis. The severity of sepsis, as reflected by the eventual mortality rates, can be controlled surgically by varying the size of the needle used for cecal puncture2. In animals, CLP induces similar, biphasic hemodynamic cardiovascular, metabolic, and immunological responses as observed during the clinical course of human sepsis3. Thus, the CLP model is considered as one of the most clinically relevant models for experimental sepsis1-3.
Various animal models have been used to elucidate the intricate mechanisms underlying the pathogenesis of experimental sepsis. The lethal consequence of sepsis is attributable partly to an excessive accumulation of early cytokines (such as TNF, IL-1 and IFN-&gamma;)4-6 and late proinflammatory mediators (e.g., HMGB1)7. Compared with early proinflammatory cytokines, late-acting mediators have a wider therapeutic window for clinical applications. For instance, delayed administration of HMGB1-neutralizing antibodies beginning 24 hours after CLP, still rescued mice from lethality8,9, establishing HMGB1 as a late mediator of lethal sepsis. The discovery of HMGB1 as a late-acting mediator has initiated a new field of investigation for the development of sepsis therapies using Traditional Chinese Herbal Medicine. In this paper, we describe a procedure of CLP-induced sepsis, and its usage in screening herbal medicine for HMGB1-targeting therapies.

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection, and can be simulated by a surgical technique termed cecal ligation and puncture (CLP). Here we describe a method to use CLP-induced animal model to screen medicinal herbs for therapeutic agents.

Die Verwendung Tiermodell für Sepsis zu neuartigen Therapien zu beurteilen Herbal

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 years for the sporadic disease and around 50 years for the familial disease. Due to its progressive course, 50% of the patients die within 30 months of symptom onset. In order to evaluate novel treatment options for this disease, genetic mouse models of ALS have been generated based on human familial mutations in the SOD gene, such as the SOD1 (G93A) mutation. Most important aspects that have to be evaluated in the model are overall survival, clinical course and motor function. Here, we demonstrate the clinical evaluation, show the conduction of two behavioural motor tests and provide quantitative scoring systems for all parameters. Because an in depth analysis of the ALS mouse model usually requires an immunohistochemical examination of the spinal cord, we demonstrate its preparation in detail applying the dorsal laminectomy method. Exemplary histological findings are demonstrated. The comprehensive application of the depicted examination methods in studies on the mouse model of ALS will enable the researcher to reliably test future therapeutic options which can provide a basis for later human clinical trials.

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

A mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is examined clinically and behaviorally. As a prerequisite for an accompanying immunohistological analysis the preparation of the spinal cord is depicted in detail.

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 ...

A Simple Method of Mouse Lung Intubation

A simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or expensive animal. One of the reasons that this is not done more routinely is that it is relatively difficult, despite there being several published studies that describe ways to achieve it. In this paper we demonstrate a procedure that eliminates one of the major hurdles associated with this intubation, that of visualizing the trachea during the entire time of intubation. The approach uses a 0.5 mm fiberoptic light source that serves as an introducer to direct the intubation cannula into the mouse trachea. We show that it is possible to use this procedure to measure lung mechanics in individual mice over a time course of at least several weeks. The technique can be set up with relatively little expense and expertise, and it can be routinely accomplished with relatively little training. This should make it possible for any laboratory to routinely carry out this intubation, thereby allowing longitudinal studies in individual mice, thereby minimizing the number of mice needed and increasing the statistical power by using each mouse as its own control.

This paper describes a striaghforward and efficient method of intubating mice for pulmonary function measurements or pulmonary instillation, that allows the mice to recover and be studied at later times. The procedure involves an inexpensive fiberoptic light source that directly illuminates the trachea.

Eine einfache Methode der Maus Lung Intubation

A  simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would  have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or  ...

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%. New therapeutic options are critically needed and depend on improved understanding of pancreatic cancer biology. To better understand the interaction of cancer cells with the pancreatic microenvironment, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression. Luciferase-tagged pancreatic cancer cells are resuspended in Matrigel and delivered into the pancreatic tail during laparotomy. Matrigel solidifies at body temperature to prevent leakage of cancer cells during injection. Primary tumor growth and metastasis to distant organs are monitored following injection of the luciferase substrate luciferin, using in vivo imaging of bioluminescence emission from the cancer cells. In vivo imaging also may be used to track primary tumor recurrence after resection. This orthotopic model is suited to both syngeneic and xenograft models and may be used in pre-clinical trials to investigate the impact of novel anti-cancer therapeutics on the growth of the primary pancreatic tumor and metastasis.

Improved understanding of pancreatic cancer biology is critically needed to enable the development of better therapeutic options to treat pancreatic cancer. To address this need, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression using in vivo bioluminescence imaging.

Bioluminescent orthotopen Modell von Bauchspeicheldrüsenkrebs Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

Flexible Colonoscopy in Mice to Evaluate the Severity of Colitis and Colorectal Tumors Using a Validated Endoscopic Scoring System

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental endoscopy has been highly useful for studies that require repeated assessments in a single laboratory animal, such as those evaluating mechanisms of chronic inflammatory bowel disease and the progression of colorectal cancer. However, the methods used across studies are highly variable. At least three endoscopic scoring systems have been published for murine colitis and published protocols for the assessment of colorectal tumors fail to address the presence of concomitant colonic inflammation. This study develops and validates a reproducible endoscopic scoring system that integrates evaluation of both inflammation and tumors simultaneously. This novel scoring system has three major components: 1) assessment of the extent and severity of colorectal inflammation (based on perianal findings, transparency of the wall, mucosal bleeding, and focal lesions), 2) quantitative recording of tumor lesions (grid map and bar graph), and 3) numerical sorting of clinical cases by their pathological and research relevance based on decimal units with assigned categories of observed lesions and endoscopic complications (decimal identifiers). The video and manuscript presented herein were prepared, following IACUC-approved protocols, to allow investigators to score their own experimental mice using a well-validated and highly reproducible endoscopic methodology, with the system option to differentiate distal from proximal endoscopic colitis (D-PECS).

Over the past few years, new generation endoscopes have emerged as important diagnostic research aids for evaluating murine colitis and colorectal tumors. We present herein a detailed protocol for endoscopic assessment of inflammation and colorectal tumors in mice, as well as a novel scoring system that uses decimal identifiers to document the endoscopic severity of colitis and colorectal tumors.

Flexible Koloskopie in der Maus, um die Schwere der Colitis und kolorektalen Tumoren auswerten mit einem validierten Endoskopische Scoring System

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. Females are disproportionately afflicted by UTI: 50% of all women will have a UTI in their lifetime. Additionally, 20-40% of these women who have an initial UTI will suffer a recurrence with some suffering frequent recurrences with serious deterioration in the quality of life, pain and discomfort, disruption of daily activities, increased healthcare costs, and few treatment options other than long-term antibiotic prophylaxis. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the primary causative agent of community acquired UTI. Catheter-associated UTI (CAUTI) is the most common hospital acquired infection accounting for a million occurrences in the US annually and dramatic healthcare costs. While UPEC is also the primary cause of CAUTI, other causative agents are of increased significance including Enterococcus faecalis. Here we utilize two well-established mouse models that recapitulate many of the clinical characteristics of these human diseases. For UTI, a C3H/HeN model recapitulates many of the features of UPEC virulence observed in humans including host responses, IBC formation and filamentation. For CAUTI, a model using C57BL/6 mice, which retain catheter bladder implants, has been shown to be susceptible to E. faecalis bladder infection. These representative models are being used to gain striking new insights into the pathogenesis of UTI disease, which is leading to the development of novel therapeutics and management or prevention strategies.

The ability to model urinary tract infections (UTI) is crucial in order to be able to understand bacterial pathogenesis and spawn the development of novel therapeutics. This work&#8217;s goal is to demonstrate mouse models of experimental UTI and catheter associated UTI that recapitulate and predict findings seen in humans.

Aufbau und Charakterisierung von UTI und CAUTI in einem Mausmodell

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Echokardiographische Ansätze und Protokolle für die umfassende phänotypischen Charakterisierung von Herzklappenerkrankungen bei Mäusen

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Evaluating the Procedure for Performing Awake Cystometry in a Mouse Model

Awake filling cystometry has been used for a long time to evaluate bladder function in freely moving mice, however, the specific methods used, vary among laboratories. The goal of this study was to describe the microsurgical procedure used to implant an intravesical tube and the experimental technique for recording urinary bladder pressure in an awake, freely moving mouse. In addition, experimental data is presented to show how surgery, as well as tubing type and size, affect lower urinary tract function and recording sensitivity. The effect of tube diameter on pressure recording was assessed in both polyethylene and polyurethane tubing with different internal diameters. Subsequently, the best performing tube from both materials was surgically implanted into the dome of the urinary bladder of male C57BL/6 mice. Twelve-hour, overnight micturition frequency was recorded in healthy, intact animals and animals 2, 3, 5, and 7 days post-surgery. At harvest, bladders were assessed for signs of swelling using gross observation and were subsequently processed for pathological analysis. The greatest extent of bladder swelling was observed on day 2 and 3, which correlated with behavioral voiding data showing significantly impaired bladder function. By day 5, bladder histology and voiding frequency had normalized. Based on the literature and evidence provided by our studies, we propose the following steps for in vivo recording of intravesical pressure and voided volume in an awake mouse: 1) Perform the surgery using an operating microscope and microsurgical tools, 2) Use polyethylene-10 tubing to minimize movement artifacts, and 3) Perform cystometry on post-operative day 5, when bladder swelling resolves.

This study describes the surgical procedures and experimental techniques for performing awake cystometry in a freely moving mouse. In addition, it provides experimental evidence to support its optimization and standardization.

Auswertung der Prozedur für die Durchführung einer wachen Zystometrie in einem Mausmodell

Awake filling cystometry has been used for a long time to evaluate bladder function in freely moving mice, however, the specific methods used, vary among ...