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.

כל הניסויים שנערכו בהתאם לפרוטוקולים שתוארו על ידי המכונים הלאומי לבריאות מדריך לטיפול והשימוש בבעלי חיים ואושרו על ידי הוועדה של ALS TDI טיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש (IACUC). 1. בעלי חיים, שיכון, ועיצוב הלימוד הערה: המושבה עכבר SOD1-G93A נגזרה מB6SJLTgN המתח הגבוה 1Gur עותק (SOD1G93A) המיוצר במקור על ידי et al גורני 7.. המושבה כיום מתוחזק על ידי חציית זכרים C57BL / 6-SJL מהונדסים עם נקבות C57BL / 6-SJL F1 wild-type. בעלי החיים F1 נוצרים על ידי חציית זכרים SJL עם נקבות B6. עכברים נשלחים לשבועון TDI ALS ב35-45 ימים של גיל. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר עכברים לפחות אחד שבוע להסתגל למתקן בעלי החיים (מחזור אור / חושך של 12 שעות בטמפרטורה של C ° 18-23 ולחות 40-60%) לפני הקצאה למחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> SOD1-G93A זכר בית מיקרופוןדואר עכבר אחד בכל כלוב, מאז הקבוצה שוכנו זכרים נוטים להילחם. עכברי הבית הנקבה SOD1-G93A עד שני לכלוב. לספק העשרה סביבתית, בצורה של בקתות פלסטיק. לספק כרצונך מזון ומי מודעה, אלא אם העכברים הם חלק ממחקר הדורש מתן תרופה במי שתייה / אוכל. במקרים אלה, מנה ומזון שיא ומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בגין מחקר סמים יעילות סביב גיל 50 יום וכולל 64 עכברי מין מאוזן בהתאמה המלטה (32 לכל מחזור). לבסוף, להבטיח כי החוקרים עורכים המחקרים עיוורו לתנאי ניסוי. הערה: מומלץ כי מחקר סמים יעילות טיפוסי מתחיל בגיל 50 יום אך המבוסס על הסוג של התערבות טיפולית שזה עשוי להיות עדיף להתחיל המחקר מוקדם או במאוחר. הערה: מחקר עם 32 עכברים למחזור הוא מופעל כדי לזהות סמים לוואי מין ספציפי. אם אין השוואות בין המינים ספציפיים נדרשות, 24 עכברים למחזור צריכים להספיק כדי לזהות סמים השפעות הכוללות.</li></ol> 2. משקל גוף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משקל גוף רשומה לכל העכברים בלימוד יומי עם דיוק של עשירית גרם. הערה: משקל גוף הוא אינדיקטור רגיש להתקדמות מחלה ושל כל חולשה שעלולה להיגרם כתוצאה מטיפול תרופתי כרוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משקל גוף העכבר להשתנות במידה ניכרת במהלך יום, להיות גבוה יותר בבקרים, ובכך לרשום אותם בערך באותו הזמן בכל יום. </li></ol> 3. מערכת נוירולוגיות ניקוד (NeuroScore) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך ציוני נוירולוגיות (NS) עבור כל עכבר יומי על ידי התבוננות בעכבר תחת שלושה התנאים הבאים מבוצעים ברצף:) העכבר מושעה בזנבו, ב) העכבר מותר ללכת, ולאחר תחילת paresis ג) עכבר ממוקם על צידו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבדיקת ההשעיה זנב, להחזיק את העכבר כ 1.5 &quot;מבסיס הזנב מעל החוט של הכלוב בביתם במשך 1-2 שניות, הרחק מאגן המזון, ואילו הערהארווינג hindlimbs. חזור על בדיקת ההשעיה 3 פעמים ולהקליט את התוצאה העקבית ביותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למבחן ההליכה, הנח את העכבר על משטח נקי שמספק כמה מתיחה ומרחק הליכה של 25 סנטימטר (למשל., מגבת נייר מודבקת למטה למניעת החלקה). אפשר העכבר כדי ללכת כולל של 75 סנטימטר (אורך 3X של מגבת נייר) תוך התבוננות בהליכה שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למבחן &quot;רפלקס ליישר&quot;, הצב את העכבר על צדו ימני או השמאלי ובאמצעות תחנה-שעון למדוד את הזמן שלוקח לתקן את עצמו עד ללא עזרה משני הצדדים. הערה: רק משפט אחד של מבחן זה נדרש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע NS של כל hindlimb (ימין או שמאל) באופן עצמאי בסולם מ 0 עד 4. הערה: לדוגמא ציון של 0, 1 מציין כי hindlimb עזבה NS הוא 0, ואילו hindlimb NS הנכון הוא 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקצות עשרות נוירולוגיות (0-4) המתאימות לקבוצה של תצפיות (סיכום שנקבעו בלוח 1) הבאה:<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת NS 0 (Pre-סימפטומטי) אם הבא הוא ציין: כאשר העכבר הוא מושעה בזנב, hindlimb מציגה נוטה החוצה נורמלי כלומר, הוא מוארך מקו האמצע לרוחב באופן מלא והוא נשאר בתפקיד זה במשך 2 שניות או ארוך יותר. כאשר העכבר מותר ללכת, הליכה נורמלית הוא ציין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת 1 NS (סימפטומים ראשונים) אם הבא הוא ציין: כאשר העכבר הוא מושעה בזנב, hindlimb מציגה נוטה החוצה נורמלי, כלומר, הוא התמוטט או באופן חלקי התמוטט לכיוון קו האמצע לרוחב או שרועד בהשעית זנב או שהוא חזר בו / שלובות. כאשר העכבר מותר ללכת, הליכה רגילה או מעט איטית הוא ציין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת NS 2 (Onset של paresis) אם הבא הוא ציין: כאשר העכבר הוא מושעה בזנב, hindlimb היא באופן חלקי או לחלוטין התמוטט, לא להאריך הרבה. (יש עדיין עשויה להיות תנועה משותפת). כאשר העכבר מותר ללכת, hindlimb משמשת לmot קדימהיון עם זאת הבהונות כלפי מטה להתכרבל לפחות פעמיים במהלך הליכה של 90 סנטימטר או כל חלק של כף הרגל גורר לאורך תחתית כלוב / שולחן. כאשר העכבר ממוקם בצדו הימני והשמאלי, הוא מסוגל לתקן את עצמו בתוך 10 שניות משני הצדדים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת 3 NS (שיתוק) אם הבא הוא ציין: כאשר העכבר הוא מושעה בזנב, יש שיתוק נוקשה בhindlimb או תנועה משותפת מינימאלית. כאשר העכבר מותר ללכת קדימה יש תנועה עם זאת hindlimb לא נמצאת בשימוש לתנועה קדימה. כאשר העכבר ממוקם בצדו הימני והשמאלי, הוא מסוגל לתקן את עצמו בתוך 10 שניות משני הצדדים. הערה: לעתים רחוקות, לאחר תחילת השיתוק, לחות שתן עלולה להופיע בhindlimbs. לחות שתן שלא טופלה עלולה לגרום לשמאל שתן &quot;לשרוף&quot; ונגעים בעור. פנק את לחות שתן על ידי גזירת השיער, להחיל מים חמים סופג להסיר את השתן, ובעדינות למחוק יבש. אם נגעים בעור נמצאים תחול antibioמשחה טיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת 4 NS (נקודת סיום הומנית) אם הבא הוא ציין: כאשר העכבר הוא מושעה בזנב, יש שיתוק נוקשה בhindlimbs. כאשר העכבר מותר ללכת, אין תנועה קדימה. כאשר העכבר ממוקם בצדו הימני והשמאלי הוא לא מסוגל לתקן את עצמו בתוך 10 שניות מצד או. כלומר, היעדר ליישר רפלקס. </li></ol></li></ol> 4. הזנת נתונים וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך מחקר יעילות תרופה, להזין נתונים שנאספו עבור כל עכבר למערכת ניהול מידע מעבדה (LIMS) או לתוכנת גיליון אלקטרוני זמינה באופן מסחרי. הערה: תוכנת LIMS המפותחת TDI ALS היא מאגר מרכזי לכל הנתונים שנאספו ממחקרים פנימיים, מה שהופך את הנתונים הללו בנוחות נגישה לאורך זמן לחוקרי ALS TDI. LIMS עוקב כל עכבר בודד, עם זיהוי הייחודי שלה, חזרה לשושלת, משקל הגוף או ציון הנוירולוגיות בכל הימים העיון,וכולל את כל תצפיות אחרות ציינו במהלך חייו. LIMS סופו של דבר יוצר גיליון אלקטרוני המשמש לניתוחים שלאחר מכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם השלמת מחקר סמים יעילות, כלומר, כאשר כל העכברים להגיע לנקודת הסיום ההומנית, תוכנת גיליון אלקטרוני שימוש (ראה טבלה של חומרים) כדי לחשב את NS המשולב לכל עכבר, עבור כל יום על ידי ממוצעי hindlimb ימין ועל שמאל NS . בשלב הבא, לחשב את הגיל החציוני בכל NS לכל עכבר ומספר הימים בכל עכבר מבלה בNS מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח שינויים הכוללים בNS לאורך זמן על ידי יבוא נתונים מהתוכנה הגיליון האלקטרוני לתוכנה הסטטיסטית (ראה טבלה של חומרים). להתאים את הנתונים הללו באמצעות מודל של רגרסיה לוגיסטית סודר האומד את NS הצפוי, עם גיל החציונים בNS ותרופה לטיפול בתופעות ברגרסיה. שימוש במבחן כיכר צ&#39;י יומן הדרגה להעריך את הסתברות סבירות השפעה ולקבוע אם אפקט תרופה-טיפול על התקדמות NS הוא סטטיסטיly משמעותי (ראה קובץ קוד נוסף להוראות צעד-אחר-צעד). הערה: p-value &lt;0.05 נחשב משמעותי מבחינה סטטיסטית. הערה: שיטה זו של ניתוח סטטיסטי מכבדת את הטבע הסידורי של נתונים NS והטבע המשתנה של מסלולי NS לעכברים בודדים. הוא העדיף משום מסלולי NS בודדים יכולים להיות שונים במידה ניכרת וכתוצאה מכך ממוצעי קבוצה הקשורים זמן NS שאינם מספיק רעיוני של תגובות NS. בנוסף, בחלק מהמקרים NS יכול להשתנות, במיוחד כאשר בטווח אפס-על-אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, תוכנת גרפים שימוש (ראה טבלה של חומרים) כדי ליצור &quot;סודר צפוי NS לעומת חציון גיל בNS&quot; גרפים לבעלי חיים שטופל בתרופה ושליטה (איור 2; ראה נוסף קוד קובץ להוראות צעד-אחר-צעד). השתמש בגרפים אלה כדי להעריך נוחות משמרות בין קבוצות שטופלה בתרופה ושליטה על ידי ביון מהציר y הגיל החציוני של תחילת מחלה (i.דואר., NS 2) על ציר x. הערה: ההבדל בגיל החציוני בין שתי הקבוצות מייצג שינוי תוצאת משימוש בסמים ומטופל כאמצעי מעשי של סדר הגודל של השפעה. הערה: משמרות ימינה בלעומת העקומה הצפויה NS חציון הגיל מצביע על האטת התקדמות מחלה סימפטומטית. לעומת זאת, משמרות שמאלה בעיקול לעומת הגיל החציוני הצפוי NS מצביעות מואצות התקדמות מחלה סימפטומטית. </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.

בדו&quot;ח זה, אנו מתארים פרוטוקול וידאו מהיר ופשוט, שאם מיושם כהלכה, מסוגל באופן מהימן הערכת התקדמות המחלה בעכברי SOD1-G93A וזיהוי שינויים בהשפעת סמים. בעוד קבוצות שונות פיתחו מערכות ניקוד פנוטיפי לSOD1 לעכברי G93A-8-10, הם לעתים קרובות לא מספקים פרטים מספיקים על ההליך ואי?...

מאז הפיתוח שלה באמצע שנתי ה -1990 דגם העכבר מהונדס SOD1-G93A היה מודל החיה הנפוצה ביותר של מחלת ניוון (ALS) 1. מודל עכבר מהונדס זה מהונדס גנטי לביטוי יתר טופס מוטציה של גן סופראוקסיד דיסמוטאז Cu / Zn האנושי 1 (SOD1) חסת גליצין קשור-ALS למוטצית אלאנין בחומצת אמינו 93 (G93A). המוטציה G93A היא אחד של מוטציות רבות בגן SOD1 שהאיפור באופן קולקטיבי כחמישית ממקרי ה- ALS המשפחתיים 2. מודל SOD1-G93A הפך סוס עבודה מחקר לפיתוח תרופות ALS כי בנוסף לקשר הגנטי הברור שלה לALS, היא דומה רבות של התכונות פתולוגיים של ALS בבני אדם כגון אובדן מוטורי נוירון, חולשת שרירים מתקדמת וניוון, עם סופו של דבר שיתוק ומוות 3. אם כי, כפי שקורה לעתים קרובות עם מודלים של בעלי חיים מהונדסים, יש דו טבועהשתנות ological קשורות עם SOD1 לעכברים-G93A. סקוט ואח &#39;. קבע כי קבוצות של לפחות 24 עכברי מין מאוזן בהתאמה המלטה יש צורך במחקר עיצובי סמים יעילות כדי להתגבר על הרעש שנוצר על ידי השונות הביולוגיות 4. המספר הגדול של בעלי חיים הנדרשים במחקרים אלה, בשילוב עם התקדמות המחלה האגרסיבית ואת הצורך בניטור יומי אוסר על השימוש בטכניקות משוכללות, גוזל זמן ופוטנציאל דחק למדידת כוח ותפקוד עצבית-שרירית (לדוגמא, electromyography, כוח אחיזה, rotorod , וכיוצא בזה.). במקום זאת, הוא מדגיש את הצורך בin vivo כלי הקרנה שבאופן מהימן מעריך את התפקוד העצבית-שרירית של SOD1 לעכברים-G93A באופן מהיר. בALS TDI פרוטוקול פותח שמאפשר ההערכה אמינה של התפקוד העצבית-שרירית של SOD1 לעכברים-G93A בפחות מ -30 שניות לכל עכבר בממוצע. encompa פרוטוקול זהsses הערכה יומית של פונקצית hindlimb באמצעות מערכת פשוטה נוירולוגיות ניקוד (NeuroScore) אשר מתוארת בדוח זה בעיתונות ובוידאו. על תפקוד hindlimb NeuroScore מתמקד בגלל גירעונות hindlimb הם המוקדם ביותר שדווחו סימן נוירולוגיות של מחלה בעכברי SOD1-G93A 5,6. יתר על כן, הפרוטוקול שפותח על ידי ALS TDI מספק הערכה בלתי מוטה של ​​תחילת paresis (שיתוק קל או חלקי), התקדמות והחומרה של שיתוק והוא רגיש מספיק כדי לזהות שינויים בהשפעת סמים בהתקדמות מחלה.

<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.

נתוני ציון הנוירולוגית של 90 גברים ו -94 נקבות עכברים שאינם מטופלים SOD1-G93A למדו בALS TDI בשינה 2014 הוערכו. התוצאות מראות כי יש לי עכברי זכרים בדרך כלל התקדמות מחלה אגרסיבית יותר מאשר נקבות עכברים, כפי שמעידים חלק גדול יותר של תוחלת החיים שלהם ליום 1 בNS בהשוואה לנשים. NS 2 וNS 3 להת...

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.

שיטת ניקוד מהירה פנוטיפי נוירולוגיות להערכת מחלת התקדמות בSOD1-G93A מודל העכבר של 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 Views.  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.

Video: 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.

פיתוח מודל חד צדדי, lesioned מאוס 6-OHDA של מחלת פרקינסון

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

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.

ניצול גירוי מגנטי Transcranial לחקר מערכת Neuromuscular האדם

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.

שימוש במודל של בעלי חיים אלח דם להערכת טיפולים צמחים רומן

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.

בדיקה קלינית הסרת חוט השדרה במודל של עכברים של טרשת לרוחב amyotrophic (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.

שיטה פשוטה של ​​אינטובציה ריאות המאוסות

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.

דגם orthotopic bioluminescent של התקדמות סרטן הלבלב

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.

קולונוסקופיה גמישה בעכברים כדי להעריך את חומרת קוליטיס ומעי הגס גידולים באמצעות מערכת Validated אנדוסקופי ניקוד

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.

ההקמה ואפיון של UTI וCAUTI במודל עכבר

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.

גישות פרוטוקולים אקו לאפיון פנוטיפי מקיף של מסתמית מחלות לב בעכברים

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.

הערכת הנוהל לביצוע Cystometry ער במודל עכבר

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 ...