Name: assessing functional performance in the mdx mouse model
Uploaded: 2014-03-27T21:45:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model at JoVE.com

ברצוננו להודות לMargriet Hulsker על סיועה המצולם ולעזור בהשגת תמונות של עכברים וביקורות על ההערות בונות מאוד שלהם. עבודה זו נתמכה על ידי ZonMw, לטפל-NMD (מספר חוזה LSHM-CT-2,006-036,825) ופרויקט ההורים דושן.

הניסויים שתוארו כאן אושרו על ידי ועדת האתיקה בעלי החיים (DEC) של המרכז הרפואי של אוניברסיטת ליידן (LUMC). עכברים גידלו במתקן בעלי החיים של LUMC ובכלובים מאווררים בנפרד עם 12 מחזורים חשוכים שעות אור. היה להם גישה כרצונך מודעת מים ואוכל רגיל. בעת ביצוע כל הבדיקות פונקציונליות המפורטות להלן, תנאי ניסוי צריכים להיות מבוקרים בקפידה כדי להפחית וריאציה. רצוי, יש להשתמש בעכברים מותאמים גיל ומין, כפי שביצועים משתנים בין גיל ומינים. עכברים שייכים לאותו המלטה צריכים להיות באופן אקראי על פני קבוצות ניסוי. בעלי חיים צריכים להיבדק על ידי אותו מפעיל, שהתעוור לקבוצות ניסוי. בדיקות יש לבצע באותו זמן, בחדר באותו יום בשבוע ולהשוות ריחות, רעשים, וכו &#39;14 וריאציה גדולה בין עכברים הבודדים ונקודות זמן ניתן לצפות לכלבדיקות פונקציונליות, ולכן 6-8 עכברים / צריכה לשמש קבוצת ניסוי. ביצועים במבחן פונקציונליים יכולים גם נבדלים בעיקר בין זני סוג בר מולדים השונים. לכן, עכברי סוג בר ניסיוניים ולשלוט צריכים תמיד מתאימים רקע (במקרה של עכברי mdx להשתמש בזן פראי סוג C57BL/10ScSnJ). כל הנתונים שתוארו כאן התקבלו עם הזן פראי סוג C57BL/10ScSnJ, שבו אנו מתייחסים לסוג בר כמכאן והלאה. הבדיקות שתוארו כאן יכולות לשמש ציר אורך של לפחות 1-19 חודשים של גיל בעכברי MDX ופראיים סוג. בדיקות לא צריכים להיות חזרו יותר מפעם בשבוע כדי למנוע מעכברים לאבד עניין ונכונות לבצע את המשימה. 1. מבחן כוח אחיזת forelimb השתמש בבדיקת כוח אחיזת forelimb כדי למדוד את עוצמתו של forelimbs. הבדיקה מבוססת על הנטייה של עכבר כדי לתפוס באופן אינסטינקטיבי רשת כאשר הושעה על ידי הזנב 15, וadapteד <a href="http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/sops/dmd/MDX/dmd_m.2.2_001.pdf" target="_blank">מDMD_M2.2.001.pdf.</a> <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון שהוקם: צרף רשת למתמר כוח, המודד את הכוח המרבי המיושם על ידי העכבר על הרשת במשיכה. ודא שההגדרה היא על מצב מתח שיא (T-PK) למשיכה. היחידות של כוח יכולות להיות מותאמות בכל אחד,,,, או ניוטון גרם-of-כוח קילוגרמים של כוח אונקיות של כוח קילו של כוח. הערה: אנחנו מעדיפים לעבוד עם גרם כיחידה של ערכים. מטרים מרובים זמינים באופן מסחרי, אך רק מתמרים צירי נותנים תוצאות אמינות כמו מתמרים כוח סוג המנוף מושפעים לרעה על ידי חוקי הפיזיקה של אפקט המנוף. כך או רשת או משולש nonflexible ניתן להשתמש עם ברים, כי הם 1-2 מ&quot;מ בקוטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הבדיקה, להעריך את משקל הגוף של העכבר, כדי לאפשר נורמליזציה למשקל גוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש גרם כיחידה של ערכים. אפס את המונה בתחילת כל recording. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את העכבר מהכלוב שלה על ידי גרירת הזנב ולהעביר אותו בצורה אופקית לכיוון הרשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שהעכבר תופס את הרשת באופן הדוק עם שני כפות רגליו קדמיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך את העכבר הרחק מהרשת, כך שאחיזתו נשברה; הכוח הגבוה ביותר מיושם על הרשת יוצג בתצוגה של המתמר, אשר יכול להיות באופן ידני או באופן אוטומטי נרשם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקחת רק מושך בחשבון שבעכבר מראה התנגדות לנסיין. לדחות את הצעדים שבהם רק אחד בכפו, או hindlimbs שימשו ושבו העכבר פנה במהלך המשיכה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בואו העכבר למשוך את הרשת שלוש פעמים ברציפות ולאחר מכן להחזיר אותו בכלוב לתקופת מנוחה של דקה אחת לפחות הערה:. בין הסדרה מושכת תקופת מנוחה הכרחית לעכבר כדי להתאושש ולמנוע היווצרות הרגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אז בואו העכבר ארבע סדרות של מושך, כל אחד ואחרי תקופת מנוחה קצרה לבצע. בדרך זו mousדואר משך כולל של 15x (3 מושך x = 5 פעמים 15 מושך). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את כוח האחיזה המקסימאלי ולנרמל למשקל גוף על ידי לקיחת הממוצע של שלושה הערכים הגבוהים ביותר מערכי 15 שנאספו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופציונאלי: קבע עייפות על ידי חישוב המפחית בין הממוצע של שני הראשונים ושתי הסדרות האחרונות של מושך 1 +2 +3 = 4 +5 +6 = B, 10 +11 +12 = C ו13 +14 + 15 = ד הנוסחה: / (+ B) (C + D) נותנת ערך של 1 לעכברים שאינם עייפים. זה יכול לבוא לידי ביטוי באחוזים, כך שעכבר ללא עייפות יש לו ערך של 0% ועכבר שforelimbs עייפים לחלוטין יש ערך של 100%. </li></ol> 2. תליית בדיקות עם בדיקות תלייה, שיווי משקל, קואורדינציה ומצב שרירים ניתן להעריך. בדיקות אלה מבוססות על הידע שהעכברים להוטים להישאר תלוי על חוט או רשת עד תשישות 16. ישנן גם שתי בדיקות תלייה ייחודיות שבו בתחילת המבחןרק שני forelimbs או כל ארבעת הגפיים משמשים, באמצעות חוט או רשת בהתאמה. הבדיקה התלויה באמצעות החוט והרשת הן שיטת זמן השעיה הארוכה ביותר המותאמת <a href="http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/sops/dmd/MDX/DMD_M.2.1.004.pdf" target="_blank">מDMD_M.2.1.004.pdf</a> <a href="http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/sops/dmd/MDX/DMD_M.2.1.005.pdf" target="_blank">וDMD_M.2.1.005.pdf</a> בהתאמה. גבול תלוי קבוע משמש 600 שניות. רוב עכברי סוג בר יכול לתלות ל600 שניות, ואילו עכברי dystrophic לא יכולים. כדי להפחית את הוצאת זמן ביצוע בדיקה זו, זמן תלייה מרבי נקבע במקום. עכברים שנופלים לו החוט או רשת לפני אז הם ויתרו על שני ניסיונות נוספים. הדבר נעשה כדי ביטוח משנה שהעכברים הם באמת לא מסוגלים להסתובב ואינו נופלים בשל סרבול. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תליית מבחן עם שני איברים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון שהוקם: בחוזקה לאבטח קולב בד עבה מתכת 2 מ&quot;מ למדף עם קלטת ולשמור על הקולב סביב 370; ס&quot;מ מעל שכבת המצעים. הערה: לחלופין, יכול לשמש 55 סנטימטר חוט רחב 2 מ&quot;מ עובי מתכתי המובטחת בחוזקה בין 2 יציעים אנכיים. המרחק של 37 סנטימטר מספיק כדי לעודד עכברים להישאר תלוי, אלא גם נמוך מספיק כדי למנוע עכברים מפציעות כאשר נופלים למטה. התיל לא צריך לרטוט או לעקור במהלך הבדיקה כמו זה יכול להפריע לביצועים של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתמודד עם העכבר באמצעות הזנב ולהביא אותו ליד התיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן את העכבר לתפוס את החוט עם שתי רגליים הקדמיות בלבד, ולהפחית את hindlimbs באופן כזה שהעכבר נתקע רק עם שתי רגליו הקדמיות על החוט (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ישירות להפעיל את הטיימר כאשר העכבר הוא שוחרר. לאחר שחרורו, עכברים חזקים מנסים לתפוס את החוט עם כל הגפיים ארבעה והזנב, שהוא מותר (איור 2 ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר עכבר מציג התנהגות לא נאותה (כמו איזון או במכוון קופצים מהחוט כshבעלות ב2D דמויות ו2E), ישירות כתובת זו על ידי החלפה את העכבר על החוט בלי לעצור את שעון העצר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר עכבר נופל תיל, לעצור את השעון ולרשום את זמן התלייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר עכברים מסוגלים לתלות ל600 שניות, לקחת אותם את החוט ולהחזיר אותם לכלוב. עכברים שנופלים לפני שהמגבלה זו ניתנים למקסימום של שני ניסיונות נוספים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את זמן תלייה המרבי (כלומר הארוך ביותר של הניסויים) ולהשתמש בזה לניתוח נוסף. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תליית בדיקה עם ארבעה גפיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון שהוקם: השתמש באחת יד מרובעת או המכסה של כלוב גדול לחולדה או ארנבת לבדיקה זו. מקם את הרשת 25 ס&quot;מ מעל מצעים רכים כדי למנוע עכברים מלפגוע בעצמם על ירידה, אלא גם כדי להרתיע עכברים לקפוץ במכוון הרשת. חוזקה לאבטח את הרשת, כך שהניסוי לא צריך להחזיק באופן ידני את הרשת במהלך הניסוי כתנועות אלה יורשו ליnterfere עם הביצועים של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר על הרשת, כך שהוא תופס אותו עם ארבע כפות הרגליים שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את הרשת, כך שהעכבר הוא תלוי וישירות להתחיל את הטיימר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פגישת המבחן מסתיימת לעכברים כי הם מסוגלים לתלות למשך תקופה של 600 שניות. תן עכברים שנופלים מחוץ לרשת מוקדם יותר מקסימום של שני ניסיונות נוספים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנצל את הזמן המרבי התלוי (כלומר. הארוך ביותר של הניסויים) לניתוח נוסף. </li></ol></li></ol> 3. ריצה Rotarod עם כוח השרירים מבחן rotarod, ניתן לקבוע קואורדינציה, שיווי משקל, ומצב 17. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון שהוקם: לבדיקה זו, עכברים צריכים לרוץ בצינור מסתובב. ודא שהמהירות הקבועה מוגדרת ב 5 סיבובים לדקה (סל&quot;ד), וכי עליות מהירות 5-45 סל&quot;ד בשניות 15 הראשונות כאשר התחילו. אחרי זה יש לו כדי לשמור על המהירות שלו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את העכברים בצינור של rotarodכשהוא מסתובב במהירות קבועה איטית של 5 סל&quot;ד. ניתן לבדוק חמישה עכברים בו זמנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל לרוץ פעם אחת את כל העכברים בעמדה. בתוך שניות 15 הראשונות את המהירות של הצינור מאיצה 5-45 סל&quot;ד אחרי שהיא שומרת על מהירות זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על הריצה. זמן הריצה נרשם ברציפות על ידי התוכנה. זמן הריצה מפסיקה באופן אוטומטי כאשר עכבר נופל צינור כמו זה מפעיל את סרגל הזמן המוצב מתחת לצינור. מיקום מחדש של עכברים שמסתובבים פונה לכיוון ההפוך בצינור תוך כדי ריצה מבלי לעצור את הצינור כדי לסובב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף יום המבחן לעכברים כי הם מסוגלים להתמודד על משך 500 שניות. תן עכברים מרביים של שני מנסה יותר ומאפשר להם לשפר את זמן הריצה שלהם, כאשר הם נופלים מוקדם יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בזמן הריצה לכל היותר (כלומר הארוך ביותר של הניסויים) לניתוח נוסף. </li></ol> 4. תרגיל הליכון הליכון ניתן להשתמש בשלוש דרכים ככלי במחקר קליני מראש. ראשית, ריצה על הליכון בכפייה יכולה לשמש כדי להחמיר הפתולוגיה מחלה כפי שתוארה בפרוטוקול זה (ראה גם: <a href="http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/sops/dmd/MDX/DMD_M.2.1.001.pdf" target="_blank">DMD_M2.1.001.pdf).</a> שנית, את יכולת הריצה המקסימלי של עכברים ואת ההשפעות של טיפולים על זה ניתן להעריך (ראה לשיטה לתת לעכברים לרוץ עד אפיסת כוחות <a href="http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/sops/dmd/MDX/DMD_M.2.1.003.pdf">DMD_M.2.1.003.pdf).</a> לבסוף, ריצה על הליכון יכולה לשמש לפני עוד מבחן תפקודי כדי למצות את העכבר, כך שהוא מבצע פחות טוב במבחן השני 13. הדבר נעשה על ידי פעילות גופנית עכברים פעמיים או שלוש פעמים בשבוע כפי שיתואר להלן, באופן ישיר ואחריו האחד משתי הבדיקות פונקציונליות שתוארו בפרוטוקול 1-3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון שהוקם: יש כמה הליכונים זמינים המסחרית שבו כמה עכברים יכולים run בו זמנית, ואשר יכולים להיות מותאמת גובה, משך ומהירות. הליכונים חלקם מצוידים ברשת כדי לספק זעזועים בעצימות נמוכים כדי לעודד עכברים לרוץ. עם זאת, עכברי MDX רגישים ללחץ והוא יכול בקלות להיות מונעים באופן ידידותי יותר על ידי דחיפה עדינה עם היד בכיוון הריצה. לכן, הוא עודד מאוד לא להשתמש ברשת ההלם. באופן כללי, גירוי עם היד יש צורך רק במהלך פגישת הריצה הראשונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכברים על ההליכון האופקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את ההליכון במהירות ריצה של 12 מ &#39;/ דקה. מהירויות נמוכות (8 מ &#39;/ דקה) צריכים להיות בשימוש בעכברים ישנים (&gt; 15 חודשים), שבו במהירויות גבוהות יותר בקלות להוביל לתשישות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך הפגישה הראשונה, לעודד עכברים לרוץ בעדינות על ידי דוחף אותם כאשר הם קרובים לסוף של החגורה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר העכברים לרוץ לתקופת 30 דקות, הנח אותם בחזרה לכלוב שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על פעולה זו פעמיים בשבוע לדוגמה 12 שבועות. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר מנוחה תקופות בעת צורך. לדוגמא, כמה עכברי MDX צריכים להפסיק לרוץ ויש לאפשר לו לנוח כמה דקות. אם זה קורה, כבה את החגורה מעל, לתת את כל עכברי תקופת מנוחה של שתי דקות, לכבות את החגורה לשתי דקות ב 4 מ &#39;/ דקה. אחרי זה, להגביר את המהירות ל12 מ &#39;/ דקה ולאפשר לעכברים כדי לסיים את הפרוטוקול. חשוב שכל העכברים להשלים את פרוטוקול כל הריצה. הערה: במקרה עכברי MDX צריכים תקופות מנוחה, לשקול חימום לפני הפעילות הגופנית פרוטוקול 30 דקות. מפגש להתחמם זה מורכב: תקופה 2 דקות התאקלמות במהירות של 4 מ &#39;/ דקה, ומייד אחרי חימום 8 דקות ב 8 מ&#39; / דקה. בידיים שלנו עכברי MDX נשיים 4-16 בן שבוע הם מסוגלים להשלים את פרוטוקול פעילות גופני 30 דקות ללא מנוחה. אחרים דיווחו כי בגיל מתאים עכברי MDX זכר 45% מהעכברים צריכים מנוחה תקופות כדי לסיים את התרגיל. הפרוטוקול להתחמם להפחיתשל כמות התחנות 12. </li></ol>

<ol>
	<li>Blake, D. J., Weir, A., Newey, S. E., Davies, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Function+and+genetics+of+dystrophin+and+dystrophin-related+proteins+in+muscle.">Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle.</a> Physiol. Rev. 82, 291-329 (2002).</li><li>Hoffman, E. P., Brown, R. H., Kunkel, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dystrophin:+the+protein+product+of+the+Duchenne+muscular+dystrophy+locus.">Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus.</a> Cell. 51, 919-928 (1987).</li><li>Bushby, K., 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=Diagnosis+and+management+of+Duchenne+muscular+dystrophy,+part+1:+diagnosis,+and+pharmacological+and+psychosocial+management.">Diagnosis and management of Duchenne muscular dystrophy, part 1: diagnosis, and pharmacological and psychosocial management.</a> Lancet Neurol. 9, 77-93 .</li><li>Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X+chromosome-linked+muscular+dystrophy+(mdx)+in+the+mouse.">X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse.</a> Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).</li><li>Bowles, D. 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=Phase+1+gene+therapy+for+Duchenne+muscular+dystrophy+using+a+translational+optimized+AAV+vector.">Phase 1 gene therapy for Duchenne muscular dystrophy using a translational optimized AAV vector.</a> Mol. Ther. 20, 443-455 (2012).</li><li>Cirak, 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=Exon+skipping+and+dystrophin+restoration+in+patients+with+Duchenne+muscular+dystrophy+after+systemic+phosphorodiamidate+morpholino+oligomer+treatment:+an+open-label,+phase+2,+dose-escalation+study.">Exon skipping and dystrophin restoration in patients with Duchenne muscular dystrophy after systemic phosphorodiamidate morpholino oligomer treatment: an open-label, phase 2, dose-escalation study.</a> Lancet. 378, 595-605 .</li><li>Goemans, N. M., 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=Systemic+administration+of+PRO051+in+Duchenne's+muscular+dystrophy.">Systemic administration of PRO051 in Duchenne's muscular dystrophy.</a> N. Engl. J. Med. 364, 1513-1522 (2011).</li><li>Malik, V., 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=Gentamicin-induced+readthrough+of+stop+codons+in+Duchenne+muscular+dystrophy.">Gentamicin-induced readthrough of stop codons in Duchenne muscular dystrophy.</a> Ann. Neurol. 67, 771-780 (2010).</li><li>Skuk, D., 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=First+test+of+a+&amp;#34;high-density+injection&amp;#34;+protocol+for+myogenic+cell+transplantation+throughout+large+volumes+of+muscles+in+a+Duchenne+muscular+dystrophy+patient:+eighteen+months+follow-up.">First test of a &amp;#34;high-density injection&amp;#34; protocol for myogenic cell transplantation throughout large volumes of muscles in a Duchenne muscular dystrophy patient: eighteen months follow-up.</a> Neuromuscul. Disord. 17, 38-46 (2007).</li><li>van Putten, M., 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=A+3+months+mild+functional+test+regime+does+not+affect+disease+parameters+in+young+mdx+mice.">A 3 months mild functional test regime does not affect disease parameters in young mdx mice.</a> Neuromuscul. Disord. 20, 273-280 (2010).</li><li>De Luca, 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=Gentamicin+treatment+in+exercised+mdx+mice:+Identification+of+dystrophin-sensitive+pathways+and+evaluation+of+efficacy+in+work-loaded+dystrophic+muscle.">Gentamicin treatment in exercised mdx mice: Identification of dystrophin-sensitive pathways and evaluation of efficacy in work-loaded dystrophic muscle.</a> Neurobiol. Dis. 32, 243-253 (2008).</li><li>Radley-Crabb, H., 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=A+single+30min+treadmill+exercise+session+is+suitable+for+'proof-of+concept+studies'+in+adult+mdx+mice:+A+comparison+of+the+early+consequences+of+two+different+treadmill+protocols.">A single 30min treadmill exercise session is suitable for 'proof-of concept studies' in adult mdx mice: A comparison of the early consequences of two different treadmill protocols.</a> Neuromuscul. Disord. , (2011).</li><li>van Putten, M., 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+effects+of+low+levels+of+dystrophin+on+mouse+muscle+function+and+pathology.">The effects of low levels of dystrophin on mouse muscle function and pathology.</a> PLoS.One. , (2012).</li><li>Willmann, 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=Enhancing+translation:+Guidelines+for+standard+pre-clinical+experiments+in+mdx+mice.">Enhancing translation: Guidelines for standard pre-clinical experiments in mdx mice.</a> Neuromuscul. Disord. 1, 43-49 (2011).</li><li>Connolly, A. M., Keeling, R. M., Mehta, S., Pestronk, A., Sanes, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+mouse+models+of+muscular+dystrophy:+the+natural+history+of+strength+and+fatigue+in+dystrophin-,+dystrophin/utrophin-,+and+laminin+alpha2-deficient+mice.">Three mouse models of muscular dystrophy: the natural history of strength and fatigue in dystrophin-, dystrophin/utrophin-, and laminin alpha2-deficient mice.</a> Neuromuscul. Disord. 11, 703-712 (2001).</li><li>Rafael, J. A., Nitta, Y., Peters, J., Davies, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+of+SHIRPA,+a+mouse+phenotypic+assessment+protocol+on+Dmd(mdx)+and+Dmd(mdx3cv)+dystrophin-deficient+mice.">Testing of SHIRPA, a mouse phenotypic assessment protocol on Dmd(mdx) and Dmd(mdx3cv) dystrophin-deficient mice.</a> Mamm. Genome. 11, 725-728 (2000).</li><li>Chapillon, P., Lalonde, R., Jones, N., Caston, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+development+of+synchronized+walking+on+the+rotorod+in+rats.+Effects+of+training+and+handling.">Early development of synchronized walking on the rotorod in rats. Effects of training and handling.</a> Behav. Brain Res. 93, 77-81 (1998).</li><li>Massett, M. P., Berk, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-dependent+differences+in+responses+to+exercise+training+in+inbred+and+hybrid+mice.">Strain-dependent differences in responses to exercise training in inbred and hybrid mice.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 288, 1006-1013 (2005).</li><li>Lerman, I., 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=Genetic+variability+in+forced+and+voluntary+endurance+exercise+performance+in+seven+inbred+mouse+strains.">Genetic variability in forced and voluntary endurance exercise performance in seven inbred mouse strains.</a> J. Appl. Physiol. 92, 2245-2255 (2002).</li><li>Sharp, P. S., Jee, H., Wells, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+characterization+of+muscle+strength+with+variable+levels+of+dystrophin+restoration+in+mdx+mice+following+local+antisense+therapy.">Physiological characterization of muscle strength with variable levels of dystrophin restoration in mdx mice following local antisense therapy.</a> Mol. Ther. 19, 165-171 (2011).</li><li>Klein, S. M., 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=Noninvasive+in+vivo+assessment+of+muscle+impairment+in+the+mdx+mouse+model--a+comparison+of+two+common+wire+hanging+methods+with+two+different+results.">Noninvasive in vivo assessment of muscle impairment in the mdx mouse model--a comparison of two common wire hanging methods with two different results.</a> J. Neurosci. Methods. 203, 292-297 (2012).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

הבדיקות פונקציונליות המוצגות כאן הן לשחזור, קלים לביצוע ומתאימים לסוג בר ועכברי dystrophic עצמאיים של בני גילם. הבדיקות מספקות כלים שימושיים לטרום קליני להעריך את תפקוד שריר, כוח, מצב, ותיאום. כאשר בודקים את ההשפעות של מתחם על ההיסטוריה הטבעית של המחלה, הבדיקות פולשנית תוארו כאן (כוח אחיזת forelimb, שני מבחנים תלויים ובדיקת rotarod) יכול להיות משולב יפה במשטר מבחן פונקציונלי שבו בדיקות אלה מבוצעים בימים רצופים . פרוטוקולים אלה אינם מזיקים לעכברי MDX וניתן להשתמש בם באופן אורך 10. יש לזכור כי תוצאות של כל אחת מבדיקות אלו מופקות על ידי קבוצות שרירים שונות או חופפים בחלקו במקום שרירים בודדים. לכן, באמצעות שילוב של בדיקות מרובות מומלץ לקבל תמונה שלמה יותר ותובנה ובכך טובה יותר בפונקציונליות של ההתנסותקבוצות נפשיות. לחלופין, שיפורים תפקודיים של שרירים בלעדי ניתן להעריך באמצעות מדידות פיזיולוגיה שרירים 20. כמו בדיקות התנהגותיות, גם בדיקות תפקודיות יכולות להראות וריאציה נרחבת בין עכברים שונים, או בתוך עכבר בין הערכות שונות. כדי להפחית וריאציה, יש לבצע את כל הבדיקות על ידי אותו ניסוי שמכיר עכברים. משתנים חיצוניים כמו ריחות וצלילים בחדר, שעה ביום והיום בשבוע שבו הבדיקה מבוצעת צריכה להישמר כקבוע ככל האפשר. עכברים צריכים להיות מין וגיל מתאים. בעת שימוש בהליכון הריצה להחריף את התקדמות מחלה, זה הכרחי להשתמש בפרוטוקול סטנדרטי שבה כל הפרמטרים הריצה (זמן ריצה, מהירות ושיפוע) נשמרים קבועים לאורך זמן לכל קבוצות הניסוי, כך שהמטופלים כל העכברים באותה מידה. על אף שרוב העכברים להוטים להשתתף בבדיקות פונקציונליות ורוב בעלי החיים מראים גבוהיםרמות נכונות, כמה עכברים (עכברים חזקים בעיקר מסוג בר) לעתים הימנעות מביצוע הבדיקה והימנעות להראות ההתנהגות. כאשר התנהגות זו לא תוקנה ל, יכולה להסיק מסקנות שווא 21. למרבה המזל, אלו סוגים של התנהגות הם נצפו רק מדי פעם ויכולים להיות מתוקן על ידי הצבת העכבר על גב התיל, רשת או rotarod, או משיכת זמן נוסף על מד כוח האחיזה. שיפורים במבחן אחד תפקודי (למשל תלוי תפקוד שרירים הערכת מבחן) לא בהכרח צריכים שיתוף להתרחש עם שיפורים במבחן נוסף (כוח אחיזת forelimb הערכת כוח שריריו בלעדי). בעכברי MDX, ניתן להבחין שיפורים בתפקוד שרירים מוקדם יותר מאשר בכוח שרירים. הדבר בא לידי ביטוי גם בחולי DMD המשתתפים בניסויים קליניים שבו שיפורים משמעותיים קליני במבחן ההליכה 6 דקות לא cooccur עם שיפורים בכוח השרירים 6,7. עם זאת, ייתכן שזהבחלק תלוי במנגנון העבודה של המתחם נבדק וזה אפשרי, כי תרכובות אחרות לשפר את הכוח ולא פונקציה. לכן, התוצאות של הבדיקות יש לפרש במנגנון פעולה של התרכובת בראש.

ניוון שרירים דושן (DMD) הוא הפרעת neuromuscular הנפוצה ביותר המשפיעה על 1:5,000 נערים שזה עתה נולד. מחלה ממארת זו חמורה ומתקדמת שרירים נגרמת על ידי מוטציות בגן DMD, המשבשות את מסגרת הקריאה הפתוחה ולמנוע את סינתזת חלבון דיסטרופין התפקודי של. סיבי שריר חסרי דיסטרופין פגיעים לממש נזק מושרה. על מיצוי יכולת ההתחדשות של השריר, ועקב דלקת כרונית של שריר פגוע, סיבים מוחלפים על ידי רקמת שומן וחיבור, לאחר מכן מובילים לאובדן התפקוד. באופן כללי, חולי DMD לאבד ניידות של הגפיים התחתונים בתחילת העשור השני. מאוחר יותר, גם על שרירי הידיים וחגורת כתפיים הם מושפעים וחולים לעתים קרובות לפתח עקמת thoracolumbar בשל היחלשות סימטרית של השרירים התומכים בעמוד השדרה. אוורור בסיוע נדרש בדרך כלל בסוף שנות העשרה או בשנתי העשרים המוקדמות. להוביל כשל נשימתי ואת הלבלמוות בעשור השלישי או רביעי 1. למרות שהגן סיבתי כבר גילה לפני 25 שנה 2, אין תרופה זמינה עבור DMD. עם זאת, שיפור בריאות והשימוש בסטרואידים הגדילו את תוחלת חיים בעולם המערבי 3. עם השימוש במודלים של בעלי חיים כמו עכבר MDX, צעדים גדולים קדימה לגילוי של אסטרטגיות טיפוליות אפשריות נעשה. עכבר MDX הוא המודל של עכברי DMD הנפוץ ביותר. יש לו מוטציה נקודתית באקסון 23 של גן Dmd העכברי וכתוצאה מכך חסר דיסטרופין 4. במהלך השנים האחרונות, אסטרטגיות המוצעות רבות התקדמו לתוך ניסויים קליניים 5-9. בניסויים אלה, שיפור בתפקוד שרירים הוא נקודת הסיום הראשונית, העומד בבסיס החשיבות של בדיקות היתרון של תרכובות בתפקוד שרירים בעכברים בשלב הקליני מראש של בדיקות. כמו DMDחולים, גם את סיבי השריר השליליים דיסטרופין של עכברי mdx פגיעים לממש את הנזק נגרם ותפקוד השרירים שלהם נפגעים בהשוואה לעכברי סוג בר C57BL/10ScSnJ. ירידת ערך זו ניתן להעריך עם מגוון רחב של בדיקות פונקציונליות. חלק מהבדיקות האלה הן לא פולשנית ולא להפריע לפתולוגיה שריר (כוח אחיזה למשל forelimb, בדיקות תלויות וריצה rotarod). לכן הם יכולים לשמש כדי לפקח על המהלך הטבעי של המחלה או לקבוע את ההשפעות של תרכובות בהתקדמות מחלה. כדי לקבל תמונה בעומק של ההשפעה של תרכובות בתפקוד שרירים בעכברי MDX, משטר מבחן פונקציונלי שאינו מפריעים להתקדמות מחלה המורכבת מכל מבחנים אלה יכול לשמש 10. לחלופין, ריצה על הליכון בכפייה יכולה לשמש כדי להחריף בכוונה את התקדמות מחלה ולבדוק את היכולות המגנה של תרכובות 11. הליכון יכול להיות גםמשמש כמדד תוצאה שבה פועל זמן עד התשישות נמדדה 12, או ככלי לעכברי MDX עייפות, כך שהם מבצעים פחות טובים במבחן תפקודי הבא להבטיח הבדלים גדולים בביצועים בין קבוצות טיפול 13. בעת בחירת בדיקות פונקציונליות, ההשפעה שלהם על התקדמות מחלה צריכה לזכור במיוחד כאשר בדיקות עכברי dystrophic כמו עכבר MDX 14. אנחנו כאן לתאר בפירוט כיצד לבצע את הבדיקות תפקודיות הנפוצות ביותר באופן אמין לשחזור המבוססות על נהלי הפעלה סטנדרטיים זמינים מרשת TREAT-NMD. <a href="http://www.treat-nmd.eu/resources/research-resources/dmd-sops/" target="_blank">לחצו כאן כדי לבקר TREAT-NMD.</a>

<table><tbody><tr><td>Mouse grip strength meter</td><td>Chatillon DFE (resold by Columbus Instruments)</td><td># 80529</td><td></td></tr><tr><td>Hanging wire 2 limbs device</td><td>Cloth hanger or custom made device</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hanging wire 4 limbs device</td><td>Lid of rat cage or custom made device</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rotarod</td><td>Ugo Basil</td><td># 47600</td><td></td></tr><tr><td>Treadmill for mice Exer 3/6</td><td>Columbus Instruments</td><td># 1055SRM</td><td></td></tr></tbody></table>

assessing functional performance in the mdx mouse model

ניוון שרירים דושן (DMD) הוא שרירים חמורים ומתקדמים מבזבזים את ההפרעה שלאין תרופה זמינה. עם זאת, כמה תרכובות תרופות פוטנציאליות וגישות ריפוי גנטי התקדמו לניסויים קליניים. עם שיפור בלהיות נקודת הסיום החשובה ביותר בניסויים אלה תפקוד שרירים, דגש רב הושם על ההקמה אמינה, לשחזור, וקל לביצוע בדיקות פונקציונליות מראש קליני להעריך את תפקוד שריר, כוח, מצב, ותיאום ב מודל עכבר MDX עבור DMD. שני בדיקות פולשניות ולא פולשנית זמינות. בדיקות שלא להחמיר את המחלה ניתן להשתמש בם כדי לקבוע את המהלך הטבעי של המחלה ואת ההשפעות של התערבויות טיפוליות (למשל. מבחן אחיזת forelimb כוח, שתי בדיקות תלייה שונות או באמצעות חוט או רשת וריצה rotarod). לחלופין, ריצה על הליכון בכפייה יכולה לשמש כדי לשפר את התקדמות מחלה ו / או להעריךהשפעות מגנות של התערבויות טיפוליות בפתולוגיה מחלה. אנחנו כאן מתארים כיצד לבצע בדיקות תפקודיות הנפוצות ביותר אלה באופן אמין לשחזור. תוך שימוש בפרוטוקולים אלה מבוססים על נהלי הפעלה סטנדרטיים מאפשר השוואת נתונים בין מעבדות שונות.

כוח אחיזת forelimb מסוג פרוע ועכברי MDX מגביר בין גיל 4-12 שבועות ומקטין שוב בעכברים מבוגרים. ליקויים בכוח כבר יכולים להיות שנצפו בעכברי MDX צעירים. נציגי נתונים של נקבות עכברים 9 שבוע ישן מוצגים באיורי 1 א &#39;וב&#39; 1. למרות עייפות אינה שונה בין הזנים עדיין בגיל זה, עכברי MDX הם חלשים יותר מעכברי סוג בר. אין לנו נתונים עדיין בעיפנות בMDX ועכברי סוג בר מבוגרים יותר. כדי להשיג תוצאות אמינות לשחזור, הערכות מרובות צריכות להיעשות על ידי אותו הנסיין. אנחנו כאן לתאר למשוך 15 פעמים / בודד, מספרים ואולם קטנים יותר של מושך (נמוך כמו 5 משייכות) גם לספק נתונים אמינים. תשומת לב קפדנית צריכה להיגרר למיצוב של הכפות על הרשת כפי שזה במידה רבה יכול להשפיע על תוצאות. במהלך המשיכה, יש להשתמש רק שני הרגליים קדמיות ויש להם בדואר ממוקם יפה זה לצד זה (איור 1 ג). כאשר העכבר הוא לא מראה התנגדות למשיכה, הערך לא צריך להילקח בחשבון. עבור שתי בדיקות הגפה וארבעה תלויות איבר, בעיקר צעיר (4-16 שבועות) עכברי סוג בר יכולים להגיע בקלות לזמן התלייה המרבית של 600 שניות. Contrastingly, ביצועים של עכברי mdx צעירים נפגעים (שהם כמעט אף פעם לא להשיג זמן תלייה מרבי) וגם מתדרדרים עם גיל, למרות ששני הזנים לשים את כל המאמץ בביצוע אלה לתלות בדיקות ביכולות הטובות ביותר שלהם (2A דמויות ו3A). הבדלים גדולים יותר בתליית פעמים בין עכברי סוג MDX והפראי מתקבלים עם החוט. לכן, גם בגדלים השפעה קטנים של תרכובות בתפקוד שרירים ניתן לאתר באמצעות בדיקה זו. ביצועי תלייה (או כל סוג אחר של ביצועים) שונה בתוך ובין אנשים לאורך זמן וכתוצאה מכך בברים סטיית תקן גבוהים. NonethelESS, עכברי MDX לבצע באופן עקבי יותר גרועים מגיל מתאים עכברי סוג בר (איור 2 א). ביצוע הערכות מרובות יכול לספק תובנה מפורטת יותר בשיפורים פונקציונליים על טיפול מאשר רק מדידות נקודת קצה. יש לזכור שללמוד בעלי חיים בפגישה הראשונה איך לבצע בדיקה פונקציונלית. עקומת למידה זו, שקיימת בכל הבדיקות, נראה בבירור בין 4-6 שבועות של גיל. עם זאת, מכיוון שעכברים גם לצמוח במהירות בתקופת גיל זו, הבחנה בין השיפור עקב למידה ו / או צמיחה לא יכול להתבצע. הבדלים בין המינים בביצועים תלויים בשני גפיים לתלות מבחן יש גם נמצאים. ביצועים של עכברי mdx נשיים עולים על זו של גברים על ידי ~ 100 שניות, וביצועים של עכברי mdx נשיים הליכון תיגר הוא כמעט דומים לזו של הגברים ללא עוררין (השווה 2A דמויות עם 4 א). ממצא זה מדגיש את החשיבות של שימוש בגילnd מגדר מתאים עכברים כדי למנוע הטיה. יש לנו נתונים ראשוניים מצביעים על כך שהבדלים בביצועים בשני הבדיקות התלויות בין עליות MDX ופראיות סוג עכברים בישנים מאוד (18 חודשים) עכברים. עכברים מסוימים להציג התנהגות בלתי הולמת, כדי למנוע תלוי על החוט כמו: איזון על התיל, קפיצה מהתיל במכוון וכו &#39;(2D דמויות ו2E), אם כי רוב העכברים לעמוד במבחן ולתלות גם עם שניים או ארבעה גפיים ( 2B דמויות ו2C). לפעמים, עכברים חזקים לקפוץ מהתיל במכוון. הם תולים לפני קפיצה עם רק שתי hindlimbs והזנב על החוט ולהסתכל למטה כדי להעריך את המרחק אל הקרקע. התנהגות שאינה הולמת, כי הוא ראה מדי פעם על הרשת במהלך בדיקת תליית ארבעה גפיים מורכבת בכוונה לקפוץ מחוץ לרשת או לטפס על הרשת. כל הצורות של התנהגות בלתי הולמות יכולות להיות easily מכובד ולא צריך להיות מותר. עכברים שלהימנע מתלייה באחת מהדרכים אלה צריכים להיות ממוקמים ישירות בחזרה על החוט או רשת מבלי לעצור את שעון העצר. על rotarod, עכברי MDX כמעט אף פעם לא לרוץ לזמן ריצה המרבי של 500 שניות, בעוד ששיעור גבוה יותר של עכברי סוג בר לעשות (איור 3 ב). עם גיל, ביצועים בריצה של שני הזנים פוחת. עכברים חלקם מסוגלים לבלום בחוזקה על הצינור מסתובב ולהימנע מהפעלתו על ידי &#39;סחרור&#39; מסביב. זה לא ניתן לתיקון ולמגבלה חמורה של הבדיקה כאשר עכברים מרובים להתחיל לעשות את זה לתקופות ממושכות, וכך להגדיל את השונות בתוך קבוצות ניסוי. במיוחד עבור כמה עכברים שמנוהלים בחלקו וגלגלונים בחלקו, ובמהלך המעבר מסחרור בנפילת ריצה. עכברים קצת להסתובב בצינור מסתובב תוך כדי ריצה. התנהגות זו יש להפנות לישירות על ידי למקם מחדש את העכברים ברכבת התחתית, עםיצאתי לעצור את זה. גם התנהגות מסוג זה מגביל את השימושיות של בדיקה זו. הליכון נאלץ ריצה הוא פעילות גופנית קלה ויעילה כדי להחריף הפתולוגיה מחלה בעכברי MDX nontreated, ואילו עכברי סוג בר שעברו באותו הפרוטוקול שאינם מושפעים. באופן כללי, העכברים להכיר את ההליכון אחרי אימון ראשוני ומוכנים להפעלה, במיוחד כאשר עכברים מרובים מפעילים בו זמנית. עכברים ישנים MDX (מעל 15 חודשים של גיל) יש להם קשיים בריצה ולא יכולים להתמודד עם אותה מהירות הריצה של 12 מ &#39;/ דקה ל30 דקות משמשות לעכברים צעירים. לכן, מהירות ריצה איטית יותר של 8 מ &#39;/ דקה ל30 דקות מומלצת שאפשרה לכל העכברים כדי לסיים את הפרוטוקול כולו. עכברי MDX פגיעים במיוחד להתכווצויות אקסצנטריות, ולכן ירידה בריצה יכול לשמש אך ורק לזמן קצר. לחלופין, בדיקות פונקציונליות אחרות כמו t שני חוט תליית איברניתן לבצע est ישירות אחרי הריצה (איור 4 א). השימוש בעיצוב מחקר זה, הבדלים בין זנים או זרועות טיפול צפויים להגדיל כמו עכברים שלא טופלו MDX תיגר הליכון פחות מסוגלים לבצע בדיקות אלו מאשר עכברי MDX ישיבת 13. כפי שהוזכר קודם לכן, כאשר לומדים את תפקוד שרירים בעכברי MDX, הזן פראי סוג C57BL/10ScSnJ צריך לשמש בו הוא של הרקע הגנטי המתאים. אנו ממליצים על כך כאפילו בין זני סוג בר טהורים הליכון ריצת ביצועים שונים 18,19. אבל גם בבדיקות פונקציונליות לא פולשנית, ביצוע תפקודי מושפע מרקע גנטי. איור 5 מדגים זאת בשלושה גרפים נציג שבו ביצועים של עכברי mdx על רקע BL/10 ועל רקע מעורב בהיקף של BL/10, BL/6J, DBA2 ו129OLA מושווה. כפי שניתן מוערך עכברי רקע המעורביםביצועים טובים יותר במבחני חוט תלייה וגרוע על rotarod. <img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51303/51303fig1highres.jpg" width="500" /> איור 1. כוח forelimb אחיזה, נציג תוצאות ומיקום נכון של הכפות. כוח אחיזת א Forelimb המנורמל למשקל גוף של נקבת MDX 9 שבועות (n = 5) וסוג בר (n = 4) עכברים. כוח אחיזה כבר נפגעים בעכברי MDX צעירים. כוכביות מציינות p &lt;0.05 והנתונים מוצגים כממוצע ± st.dev. B. עייפות של אותם אנשים, כפי שמוצגים ב, היה בממוצע פחות מ -10% ולא משתנה בין הזנים. C. כדי לקבל נתונים אמינים, תשומת לב צריך להיות משולם על המיצוב של הכפות במהלך ניתוח כוח אחיזת forelimb. מיקום נכון של העכבר; שתי רגליים קדמיות הן אחד ליד שני, hindlimbs arדואר לא נוגע ברשת והעכבר הוא מושך בקו ישר מיצוב שגוי ד של כפות רגליו הקדמיות;. העכבר לא מושך בקו ישר. כאשר זה קורה, או כאשר רק כף אחת או גם hindlimbs משמשות, העכבר מסתובב במשייכת או חסר כדי להראות התנגדות, אמורים להיות מושלכים נתונים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51303/51303fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51303/51303fig2highres.jpg" width="500" /> איור 2. שתי בדיקות תלויות איבר, תוצאות נציג ומתאימה והולמת התנהגות תלויה. א &#39;דוגמא מייצגת של מבחן שתי תליית האיבר מתבצע אחת לשבוע בMDX הזכר (n = 18, 4-10 שבועות, n = 13, = 11 ו12 שבועות, n 10, 13 שבועות) וגיל<html> ומין מתאים עכברי סוג בר (n = 6). עקומת למידה היא גלויה לשני הזנים בשבועות הראשונים של בדיקה. ביצועים של עכברי mdx היו גרועים יותר בהשוואה לזו של עכברים מסוג בר. הנתונים מוצגים כממוצע ± st.dev. זמן תלייה מרבי המוותר מצויינים על ידי הקו המקווקו. ב &#39;עמדת הפתיחה הנכונה של המבחן הזה היא עם שתי רגליים קדמיות. C. בהתאם ליכולת התפקודית של העכבר זה יכול גם להשתמש בhindlimbs וזנב. D ו-E קבוצה קטנה של עכברים, עכברים חזקים במיוחד מסוג בר, יכולה לעתים למנוע תלייה על ידי טיפוס על הסורגים בצד או איזון על החוט. עכברים מסוימים בכוונה לקפוץ מהתיל. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51303/51303fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> &quot;Width =&quot; files/ftp_upload/51303/51303fig3highres.jpg 500 &quot;/&gt; איור 3. ארבע תליית איבר וrotarod ריצת מבחן. ביצועים תלויים איבר א ארבעה העריכו פעם בשבוע בMDX גברים (n = 18, 4-10 שבועות, n = 13, 11 ו12 שבועות, n = 8, 13 שבועות) וסוג בר ( n = 6) עכברים. במשך זמן, עכברי MDX לתלות פחות זמן מאשר עכברי סוג בר. ב Rotarod פועל פעמים לא היה שונה בין MDX הצעיר הגברי (n = 18, 4-10 שבועות, n = 13, 11 ו12 שבועות, n = 10, 13 שבועות ) ועכברי סוג בר (n = 6). הנתונים מוצגים כממוצעים ± st.dev. <img alt="איור 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51303/51303fig4highres.jpg" width="500" /> איור 4. ההשפעה של ההליכון נאלץ לרוץ פרוטוקול פעילות גופני על ביצועים תפקודיים והפתולוגיה שרירי שלד בעכברים ממין נקבה. הפתולוגיה שריר הייתה במכווןהוחמר על ידי נותן עכברים לרוץ על הליכון אופקי שלוש פעמים בשבוע ב12 מ &#39;/ דקה ל30 דקות למשך תקופה של 12 שבועות. מייד לאחר הריצה, עכברים היו צריכים להשתתף במבחן שני תליית איבר. בעוד כל עכברי הסוג בר (n = 5) יישארו תלוי עד המקסימום המוותר, כל עכברי MDX (n = 6) ליפול מהחוט קודם לכן (p &lt;0.001, הנתונים מוצגים כממוצע ± st.dev.). B. הנוכחות נזק קרום נקבע על ידי הערכת רמות הפלזמה קריאטין קינאז (CK) שלדלוף החוצה של סיבי שריר מבעד לדמעות בקרום. רמות CK היו גבוהות בעכברי MDX בהשוואה לעכברי סוג בר לפני פעילות גופנית. רמות פעילות גופנית הליכון עלו באופן מיידי (p &lt;0.01 מסומנים על ידי כוכבית, הנתונים מוצגים כממוצע ± st.dev.) בעכברי MDX, בעוד הם נותר נמוכים בעכברי סוג בר. תקליטור. שרירים של עכברי MDX הן פגיעות מאוד להליכון תרגיל, החמרה הפתולוגיה מחלה בהרחבהחרי כמה שבועות של ריצה. stainings אלה Haematoxylin וEosin של הארבע ראשי של nonexercised (C) 16 בן שבוע והליכון למימוש תכנית עכבר MDX שסיסטיק ונימק נרחבים מפותחים (ד &#39;). שרירי א&#39; של עכברי סוג בר שעברו באותו פרוטוקול הריצה אינם מושפעים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51303/51303fig4highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51303/51303fig5highres.jpg" width="500" /> איור 5. השפעה של רקע מעורב בביצוע תפקודי בעכברים. הבדלי MDX בביצוע תפקודי השפעת רקע גנטית. כדי להמחיש זאת, ביצועים של MDX זכר (קטן BL/10 רקע, n = 18, 4-10 שבועות, n = 13, 11 ו12KS, n = 10, 13 שבועות) וMDX (מעורב BL/10, BL/6J, DBA2 ורקע 129OLA, n = 5) עכברים היה בהשוואה לאורך זמן. ביצועים במבחן תלוי איבר א &#39;שתי שונים משמעותי בין שני הזנים. תוצאות בדיקה תלויות איבר ב &#39;ארבע היו מעט גבוהות יותר בעכברי MDX רקע המעורבים. פעמים פועלות ג Rotarod גם היו שונות מעט בין הזנים. הנתונים מוצגים כממוצע ± st.dev.

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model at JoVE.com

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

מדד התוצאה העיקרי בניסויים קליניים לטיפול בהפרעות התוקפת משתפר בדרך כלל תפקוד שרירים. לכן, הערכת ההשפעה של תרכובות טיפוליות אפשריות על ביצועי שרירים מראש קליני במודלים של עכבר היא בעל חשיבות רבה. אנחנו כאן לתאר כמה בדיקות פונקציונליות לכתובת זו.

הערכת ביצועים תפקודיים ב<em&gt; MDX</em&gt; עכבר דגם

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

assessing-functional-performance-in-the-mdx-mouse-model

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

32.2K Views.  Leiden University Medical Center.  מדד התוצאה העיקרי בניסויים קליניים לטיפול בהפרעות התוקפת משתפר בדרך כלל תפקוד שרירים. לכן, הערכת ההשפעה של תרכובות טיפוליות אפשריות על ביצועי שרירים מראש קליני במודלים של עכבר היא בעל חשיבות רבה. אנחנו כאן לתאר כמה בדיקות פונקציונליות לכת...

Video: Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

Sensitive and reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of potential therapeutic treatments in preclinical trials for many neurodegenerative diseases. In Parkinson's disease, sensorimotor tests sensitive to varying degrees of nigrostriatal dysfunction are fundamental for testing the efficacy of potential therapeutics. Reliable and quite elegant sensorimotor measures exist for rats, however many of these tests measure sensorimotor asymmetry within the rat and are not entirely suitable for the newer genetic mouse models of PD. We have put together a battery of sensorimotor tests inspired by the sensitive tests in rats and adapted for mice. The test battery highlighted in this study is chosen for a) its sensitivity in a wide variety of mouse models of PD, b) its ease in implementing into a study, and c) its low expense. These tests have proven useful in characterizing novel genetic mouse models of PD as well as in testing potential disease-modifying therapies.

In Parkinson's disease and movement disorders in general, sensitive and reliable behavioral assays are essential for testing novel potential therapeutics. Here, we describe a manageable battery of sensorimotor tests for mice that are sensitive to varying degrees of injury to the nigrostriatal system and useful for preclinical studies.

הערכת התפקוד הסנסורית בעכברי מודל של מחלת פרקינסון

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

Measuring the Strength of Mice

Kondziela7 devised the inverted screen test and published it in 1964. It is a test of muscle strength using all four limbs. Most normal mice easily score maximum on this task; it is a quick but insensitive gross screen, and the weights test described in this article will provide a finer measure of muscular strength.
There are also several strain gauge-based pieces of apparatus available commercially that will provide more graded data than the inverted screen test, but their cost may put them beyond the reach of many laboratories which do not specialize in strength testing. Hence in 2000 a cheap and simple apparatus was devised by the author. It consists of a series of chain links of increasing length, attached to a "fur collector" a ball of fine wire mesh sold for preventing limescale build up in hard water areas. An accidental observation revealed that mice could grip these very tightly, so they proved ideal as a grip point for a weight-lifting apparatus. A common fault with commercial strength meters is that the bar or other grip feature is not thin enough for mice to exert a maximum grip. As a general rule, the thinner the wire or bar, the better a mouse can grip with its small claws.
This is a pure test of strength, although as for any test motivational factors could potentially play a role. The use of scale collectors, however, seems to minimize motivational problems as the motivation appears to be very high for most normal young adult mice.

Deficits in muscular strength occur in many clinical conditions such as motor neuron disease. The inverted screen and weight lifting tests described here measure strength in mice almost exclusively, with minimal influence of factors such as coordination.

מדידת עוצמת העכברים

Kondziela7 devised the inverted screen test and published it in 1964. It is a test of muscle strength using all four limbs. Most normal mice easily score ...

Medicine

Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing locomotive impairment in animal models of neuromuscular disease and efficacy of therapeutic drugs that may improve locomotion and/or muscle function. The open field activity measurement provides a different measure than muscle strength, which is commonly assessed by grip strength measurements. It can also show how drugs may affect other body systems as well when used with additional outcome measures. In addition, measures such as total distance traveled mirror the 6 min walk test, a clinical trial outcome measure. However, open field activity monitoring is also associated with significant challenges: Open field activity measurements vary according to animal strain, age, sex, and circadian rhythm. In addition, room temperature, humidity, lighting, noise, and even odor can affect assessment outcomes. Overall, this manuscript provides a well-tested and standardized open field activity SOP for preclinical trials in animal models of neuromuscular diseases. We provide a discussion of important considerations, typical results, data analysis, and detail the strengths and weaknesses of open field testing. In addition, we provide recommendations for optimal study design when using open field activity in a preclinical trial.

Open field activity levels are used to assess locomotive and behavioral activity levels. This protocol provides a well-designed, standardized protocol to use in preclinical trials for neuromuscular disorders.

מדידות התנהגות ושל תנועה באמצעות מערכת ניטור פעילות שדה פתוחה למחלות שריר שלד

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

מבחן מוריס מים מבוך: אופטימיזציה לזני עכבר ובדיקת איכות סביבה

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Measuring Motor Coordination in Mice

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such as emotionality or cognition can be assessed, however, it is vital to determine whether the motor capabilities of e.g. a mutant or lesioned mouse allow such an assessment. Performance on a maze task requiring strength and coordination, such as the Morris water maze, might well be impaired in a mouse by motor, rather than cognitive, impairments, so it is essential to selectively dissect the latter from the former. For example, sensorimotor impairments caused by NMDA antagonists have been shown to impair water maze performance2. 
Motor coordination has traditionally been assessed in mice and rats by the rotarod test, in which the animal is placed on a horizontal rod that rotates about its long axis; the animal must walk forwards to remain upright and not fall off. Both set speed and accelerating versions of the rotarod are available.
The other three tests described in this article (horizontal bar, static rods and parallel bars) all measure coordination on static apparatus. The horizontal bar also requires strength for adequate performance, particularly of the forelimbs as the mouse initially grips the bar just with the front paws. 
Adult rats do not perform well on tests such as the static rods and parallel bars (personal observations); they appear less well coordinated than mice. I have only tested male rats, however, and male mice seem generally less well coordinated than females. Mice appear to have a higher strength:weight ratio than rats; the Latin name, Mus musculus, seems entirely appropriate. The rotarod, the variations of the foot fault test12 or the Catwalk (Noldus)15 apparatus are generally used to assess motor coordination in rats.

Protocols are presented for two established motor coordination tasks, the accelerating rotarod and horizontal bar, also two tests developed in Oxford recently, the static rods and parallel bars. These tests can detect motor impairments potentially of interest in their own right, as well as being possible variables in tests of other areas of behavior.

מדידת קואורדינציה מוטורית בעכברים

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such ...

Neuroscience

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

T-מבוך לסירוגין בכפייה של שמאל וימין משימות אפליה להערכת עבודה וזיכרון העזר עכברים

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation in mouse models is a non-invasive and reproducible activity assay that is directly analogous to measures of patient ambulation such as the 6-minute walk test and related mobility scores. Many common methods for testing mouse ambulation speed and distance are based on the open field test, where an animal&#39;s free movement within an arena is measured over time. One major downside to this approach is that commercial software and equipment for high-resolution motion tracking is expensive and may require transferring mice to specialized facilities for testing. Here, we describe a low-cost, video-based system for measuring mouse ambulation that utilizes free and open-source software. Using this protocol, we demonstrate that voluntary ambulation in the dystrophin-null mdx mouse model for Duchenne muscular dystrophy (DMD) is decreased relative to wild-type mouse activity. In mdx mice expressing the utrophin transgene, these activity deficits are not observed and the total distance traveled is indistinguishable from wild-type mice. This method is effective for measuring changes in voluntary ambulation associated with dystrophic pathology, and provides a versatile platform that can be readily adapted to diverse research settings.

This protocol describes a flexible, low-cost system for measuring mouse ambulation in an open field activity assay. We show that a 6-minute ambulation assay based on this system detects a decrease in voluntary movement in mdx mice, and accurately distinguishes improvement in a muscle-specific rescue of these animals.

ופשוט נמוכים Assay למדידת Ambulation במודלים של העכבר של ניוון

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

<meta charset="utf8"></head><body>מבחנים התנהגותיים להפרעת הספקטרום האוטיסטי במודלים של עכברים

Strategies for Assessing Autistic-Like Behaviors in Mice

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social communication impairments and restrictive or repetitive behaviors, such as hand flapping or lining up objects. These behavioral patterns can be reliably observed in mouse models with ASD-linked genetic mutations, making them highly useful tools for studying the underlying cellular and molecular mechanisms in ASD. Understanding how genetic changes affect the neurobiology and behaviors observed in ASD will facilitate the development of novel targeted therapeutic compounds to ameliorate core behavioral impairments. Our lab has employed several protocols encompassing well-described training and testing procedures that reflect a wide range of behavioral deficits related to ASD. Here, we detail two assays to study the core features of ASD in mouse models: self-grooming (a measure of repetitive behavior) and the three-chamber social interaction test (a measure of social interaction approach and preference for social novelty).

<meta charset="utf8"></head><body>אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים

Rodent models are valuable tools for studying core behaviors related to autism spectrum disorder (ASD). In this article, we expound on two behavioral tests for modeling the core features of ASD in mice: self-grooming, which assesses repetitive behavior, and the three-chamber social interaction test, which documents social impairments.

אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social ...

הערכת ביצועים תפקודיים ב

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הערכת התפקוד הסנסורית בעכברי מודל של מחלת פרקינסון

מדידת עוצמת העכברים

מדידות התנהגות ושל תנועה באמצעות מערכת ניטור פעילות שדה פתוחה למחלות שריר שלד

מבחן מוריס מים מבוך: אופטימיזציה לזני עכבר ובדיקת איכות סביבה

מדידת קואורדינציה מוטורית בעכברים

T-מבוך לסירוגין בכפייה של שמאל וימין משימות אפליה להערכת עבודה וזיכרון העזר עכברים

ופשוט נמוכים Assay למדידת Ambulation במודלים של העכבר של ניוון

אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים

אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים

אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים