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要約

このプロトコルは、チューブテストを使用してげっ歯類の社会的優位性を評価するための行動アッセイについて説明しています。社会的支配は時間の経過とともに安定しており、発達障害および神経障害のいくつかのモデルは、堅牢な社会的支配異常を示しています。したがって、チューブテストは、メカニズム研究や前臨床治療スクリーニングの便利な結果尺度として機能します。

要約

社会的優位性は、神経発達疾患および神経変性疾患において変化し、これらの疾患の前臨床研究において有用な結果尺度として機能します。チューブテストは、高価な機器を必要としない社会的優位性を評価するための簡単な行動アッセイです。このテストでは、2匹のマウスが透明なプラスチックチューブの反対側の端に入り、中央で出会った後、1匹(支配的でない方)が後退する必要があります。チューブテストは、オスマウスとメスマウスの両方に使用でき、研究者のニーズに合わせていくつかの適応可能なパラメータが含まれています。マウスは、社会的優位性の指標を提供するために、複数のユニークな対戦相手に対してテストすることができます。チューブ検査における社会的優位性は、反復検査にわたって安定しており、他の社会的アッセイの性能と相関しています。さらに、このテストはケージメイト間で実施して、ケージ内の社会的支配階層を評価することができます。チューブ試験は、実験的介入の前後に縦断的な試験を可能にするため、前臨床治療研究に特に有用です。したがって、これは、メカニズム研究および前臨床治療スクリーニングのための便利な結果尺度として機能します。

概要

社会的行動の混乱は、発達障害、精神障害、神経変性疾患など、多くの人間の障害の特徴です1,2。マウスモデルは、これらの疾患の病因に関する洞察を得て、治療薬の前臨床試験のためのプラットフォームを提供するために使用されます。しかし、マウスの社会的行動に関する多くのアッセイは、実行に時間がかかり、分析には高価な機器やビデオ追跡ソフトウェアが必要であり、または主観的なスコアリングアルゴリズムを備えています。対照的に、社会的優位性のためのチューブテストは、迅速かつ簡単に実行でき、特別な機器やビデオ追跡は必要ありません。このアッセイの結果は二値の勝ち負けであるため、結果の解釈が簡単になります。

社会的優位性のチューブテストは、マウスの社会的優位性を評価するためにLindzeyらによって開発されました3。その開発以来、チューブテストは、ケージ内の社会的支配階層を評価する方法としても確立されてきました4。チューブテストの表現型は、雄マウスの理髪、報酬競争、尿作りなど、社会的優位性の他の尺度と相関しています5。しかし、チューブテストの結果はまちまちで、食物や水へのアクセスをめぐる競争や攻撃性との相関関係もあります3,6,7。重要なことに、チューブテストの表現型は、3チャンバー社交性などの他の社会的表現型と相関しています8,9。

チューブテストの利点は、その解剖学的構造が明確に定義されているため、自閉症スペクトラム障害や前頭側頭型認知症などの社会的欠損を特徴とする他の疾患のモデルを含むさまざまなマウスモデルで特に有用であることです8,9,10,11,12,13,14,15,16 .内側前頭前野(mPFC)は、マウスチューブ試験行動の重要なメディエーターです6。Wangらは、mPFCの活動がマウスの社会的優位性を促進することを示し6、より最近のデータでは、前縁系および前帯状皮質への中視床入力が社会的優位性を促進することを示すことで、この洞察を洗練させています17。チューブ試験の社会的優位性、樹状突起樹状突起、樹状突起スパイン、グルタミン酸受容体、および/またはニューロンの興奮性におけるmPFCの重要な役割と一致して、mPFCは、自閉症スペクトラム障害15,18、前頭側頭型認知症8,19、慢性ストレス20、および社会的孤立21のげっ歯類モデルにおけるチューブ試験の異常と関連しています。

チューブ試験のもう一つの重要な利点は、治療的介入の前後に社会的優位性を試験する能力であり、チューブ試験におけるマウスの社会的優位性は経時的に安定しており、実験的介入の前後の両方で繰り返し試験を行うことができる6,8,22,23。その一例が、ハプロ不全疾患であるプログラニュリン(GRN)変異による前頭側頭型認知症のプログラニュリンヘテロ接合体(Grn+/-)マウスモデルです。プログラニュリンヘテロ接合型マウスは、社会的優位性の欠損を有する8.このチューブ試験の欠損は、AAV-プログラニュリン遺伝子治療22、またはプログラニュリン分解を減少させるように設計された抗ソルチリン抗体の投与23のいずれかでプログラニュリンを回復させることによって元に戻すことができる。これらの例は、認知症関連研究の前臨床試験の設計におけるチューブテストの有用性を示しています。

このプロトコルは、非カジェメート間でチューブテストを実行して実験グループ間の違いを評価し、カジェメート間でケージ内の社会的優位性階層を評価するための基本的な方法を提供します。

プロトコル

すべての実験手順は、アラバマ大学バーミンガム校の動物管理・使用委員会によって承認され、実験動物管理の評価と認定のための協会(AAALAC)に従って実施されました。プログラニュリンヘテロ接合体マウスを作製し、前述した9と同様にC57BL/6Jバックグラウンド上に交配した。この研究に使用したマウスは、少なくとも12世代にわたってC57BL/6Jバックグラウンドに戻し交配されていました。サンプルデータには、生後9〜16か月のマウスを使用しました。この研究では、男性と女性の両方が使用されました。マウスを12:12の明暗サイクルに保ち、06:00にライトをオンにし、すべてのテストを明光フェーズで実施しました。マウスは、すべての実験を通じて、餌と水 を自由に摂取することができました 。試薬や使用した機器の詳細は、 資料表に記載されています。

1.チューブテストマッチの設計

  1. テストする前に、チューブテストの試合を計画してください。実験者がグループに対して盲目になるような遺伝子型の注意がないことを確認します( 補足表1を参照)。
    注:通常、マウスを反対の実験グループ8,9,22,23の3つのユニークな対戦相手に対してテストしますが、一部の研究では、より多くの対戦相手10,11,13に対してテストを報告しています。
  2. 実験マウスの割り当てをチューブの左側と右側に相殺して、サイドバイアスの潜在的な交絡効果を回避します。
  3. ケージメイト以外のマウスを試験する場合は、必要以上にマウスにストレスを与えないように、ケージの動きを最小限に抑えてください。ケージの動きを最小限に抑えるには、同じ 2 つのケージ間でできるだけオーバーラップ一致させます。
  4. ケージメイトをテストするときは、ケージの各マウスをラウンドロビン方式で他のすべてのマウスに対してテストします。テストを数日間繰り返す場合は、マウスが挿入するチューブの側(つまり、左または右)を日ごとに交互にする必要があります。

2.チューブの選択

注:通常、チューブテストは、PVC製の市販の透明プラスチックチューブを使用して実行されます( 材料の表を参照)。このプロトコルはマウス用に最適化されていますが、ラット、ハタネズミ、ハムスターなどの他のげっ歯類モデルにも適用できることに注意することが重要です2。

  1. PVCチューブは30.5cmの長さにカットします。PVCチューブはわずかに柔軟性があり、ロール状に保管されることが多いため、使用前にまっすぐにする必要があるかもしれません。マイルドな加熱は、湾曲したチューブをまっすぐにするのに役立ちます。
  2. チューブの内径は、テストの成功にとって重要です。チューブがマウスが通過するのに十分な大きさであるが、マウスが互いに交差するのに十分な大きさではないことを確認してください。
    注:チューブが十分に大きいため、マウスが社会的支配コンテストに参加せずに互いにすれ違うことができる場合、テストは機能しません。以下は、C57BL/6Jマウスの適切なチューブサイズのおおよそのガイドラインです:(1)雄マウス<生後6か月、生後<か月の女性マウスの場合は内径1インチ/2.5cm。(2)生後6〜9か月の雄マウス、生後>9か月の雌マウスの場合は1.25インチ/ 3.2 cm ID。(3)生後>9か月の雄マウスの1.5インチ/ 3.5cmのID。
  3. 可能であれば、マウスのグループ内のすべてのテストに同じサイズのチューブを使用してください。最初の数回のマッチでマウスがクロスオーバーした場合は、次に小さいチューブで後続のすべてのマッチを実行します。

3. 試験場所

  1. 周囲照明の下で、平らで安定した表面またはフィルター付きフードでチューブテストを実行します。
    注:テストは通常、午前8時から午後5時の日中に行われます。例えば、マウスを複数日にわたって試験する場合、各マウスは各試験の同じ時間帯(例えば、午前11時から午後3時の間)に試験されるべきです。私たちの知る限り、時間帯の影響はこれまで研究されていません。
  2. チューブテストは、外部刺激を最小限に抑えた静かな場所で行ってください。理想的には、調査員は部屋にいる唯一の人であるべきです。

4. 慣れ

  1. 慣れは、マウスが試験環境に慣れ親しむことを可能にする行動アッセイにおける重要な実践であり、これにより、より一貫性があり信頼性の高い結果をもたらすことができる24。チューブ試験では、試験前にマウスを試験室に順応させます。動物の飼育室で試験が行われない場合は、試験前にマウスが新しい部屋に少なくとも1時間慣れるのを待ちます。
  2. (オプション)所望であれば、マウスは、試験前にチューブに慣れさせてもよい。チューブに慣れるには、マウスを相手なしでチューブに入れ、テストの2〜3日前に2〜3回チューブを通過させます。これは私たちの標準的な慣行ではありません。

5.標準チューブテスト

注:(オプション)チューブテストに不慣れな研究者は、マウスの別の非実験グループを使用してマウスをチューブに入れる練習をしたいと思うかもしれません。研究者は、マウスをチューブに入れる練習をすることがよくあります。経験豊富な研究者は、テストを受けるマウスのストレスを軽減します。マウスをチューブに入れる方法の詳細は、ステップ5.3で説明します。

  1. テストする同性のマウスを含むすべてのケージをカートに置きます。ケージを試験エリアに輸送します。チューブと試験エリアを2%クロルヘキシジンで洗浄し、続いて70%エタノールで洗浄します。チューブは、50mLの血清学的ピペットを使用して、ペーパータオルをチューブに押し込むことで簡単に洗浄できます。
  2. 最初の試合の2つのケージをテスト面に置きます。蓋を取り外し、各ケージのそばに置きます。
  3. テストする2匹のマウスを見つけます。チューブの割り当てられた側に対応するマウスを各手に1つずつ持ちます。最初のマウスを見つけたら、そっと尻尾を持ち、2番目のマウスを探している間、ケージに入れたままにします。
    注:マウスの尾をその長さの中心近くに保持すると、研究者はマウスをきつく拘束しすぎずにマウスを優しく制御できます。マウスに不必要にストレスがかからないように、マウスの4つの前足すべてがケージの寝具に残るようにマウスを保持します。
  4. 同時に両方のマウスを各ケージから取り出し、頭をチューブの入り口にそっと置きます。
    注:マウスが慣れているか、以前にテスト経験がある場合、通常、数秒以内にチューブに入ります。マウスがチューブに詳しくない場合、最初の試験に参加するのをためらう可能性があります。必要に応じて、マウスを次に大きいチューブに切り替えて、チューブの挿入を促すことができます。
  5. マウスが時期尚早に接触するのを防ぐために、各マウスの尾を握ったままにします。マウスがチューブに押し込まれていないことを確認してください。ただし、チューブに入り始めたら、チューブへの完全な侵入を促すために優しくつまむことができます。
  6. 両方のマウスがチューブに入ったら、テールを放し、チューブから離れます(図1A)。両方のマウスがチューブ内に進み、中心近くで会う必要があります(図1B)。
    1. 試合を観戦し、勝者と敗者を記録します。マウスは、2本の足がチューブを出て試験面に接触すると、マッチに負けたと見なされます(図1C)。
      注:通常、一方のマウスがもう一方のマウスをチューブから押し出しますが、一部のマウスは相手のマウスに接触した後、強制的な後退を行います。時折、両方のマウスが同時に後退するか、または一方のマウスが相手のマウスに接触せずにチューブに入った直後に後退します。これらのイベントのいずれかが発生した場合は、両方のマウスをチューブに戻し、マッチを再開します。マウスは通常、2回目の試行でより標準的な一致を実行します。どちらのマウスも 2 分以内に後退しない場合は、マッチを中止し、セッションの終了時に再度実行します。
  7. 試合が終わったら、マウスを自宅のケージに戻します。チューブと試験面を70%エタノールで清掃します。
  8. ステップ 1 で説明したデザインを使用して、マッチングの実行を続行します。各ラウンドは、前のラウンドの直後に始まります。1つの性別のすべての一致が実行されたら、ケージをラック/カートに戻し、同じ手順を使用して異性のマウスをテストします。
    1. 実行中の雌マウスと雄マウスの間の試験面とチューブを徹底的に清掃します。テストが完了したら、チューブとテストエリアの両方を2%クロルヘキシジンで清掃します。
  9. 統計分析では、各グループの勝利数をカウントし、二項検定を使用して分析し、観測された分布と期待される分布を比較し、期待される分布を各グループの勝利率に 50% に設定します。
    1. 各マウスの勝率は、勝利数を試合数で割って計算します (マウスの紛失やその他の問題で試合がキャンセルされた場合を除き、通常は 3 試合)。Mann-Whitney検定を使用して、各グループの勝率を比較します。
      注:これらの一致を繰り返すと、追加の実験操作がない場合でも同様の結果が得られます。たとえば、以前の研究では、47 試合のうち 40 試合が連続した 8 日目に実行した場合、同じ結果になったことが観察されました。

6. 社会的支配階層を評価するためのケージ内チューブ試験

注:マウスは安定した社会的支配階層を形成し、ケージ内のすべてのマウスのラウンドロビンチューブテストによって明らかにすることができます4,6。オスマウスとメスマウスの両方がこれらの階層を形成します8。社会的支配階層は、少なくとも5匹のマウスを含むケージで最もよく評価されます。

  1. 事前に一致を計画し、手順 1 で説明したようにカウンターバランスを行います。
  2. ステップ 5 の説明に従ってチューブ テスト マッチを実行します。一度に1つのケージをテストし、ラウンドロビン方式ですべてのマウスをテストします。チューブとテストエリアを70%エタノールで清掃します。
  3. 各ケージを1日1回、少なくとも5日間テストして、各マウスの安定したランク順序を確立します。
  4. 統計分析のために、マウスあたりの勝利数を評価します。各マウスを勝利数でランク付けします。

7. チューブ検査を前臨床治療スクリーニングに活用する

注:多くのマウスモデルにおける社会的優性表現型の堅牢性と安定性、およびチューブ試験の実施の容易さにより、チューブ試験は治療戦略の前臨床試験に有用なパラダイムとなっています。このため、チューブ試験は、試験を連続して行うことができるため、動物内設計を使用して行うことができます。また、薬物とのクロスオーバー設計を行い、その後制御することも、またはその逆も可能です。チューブ試験は、以前にGrn +/-マウス22,23のプログラニュリンブースト療法を評価するために使用されており、このマウスモデルでは社会的優位性の表現型が可逆的であることを示しました。以下の議論を明確にするために、マウスは「コントロール」(野生型、非トランスジェニックなど)または「モデル」(ノックアウト、トランスジェニックなど)として記述され、実験的介入は「ビヒクル」または「治療」(治療的介入)のいずれかとして記述されます。マウスは以下では「コントロール」および「モデル」と呼ばれますが、これらのグループのそれぞれに同腹仔を使用するのが理想的です。

  1. 実験的介入の前に、事前テストを実施して、テストに使用するモデルマウスに予想される社会的優位性表現型の存在を確認します。対照マウスとモデルマウスのプール全体を相互にテストし、これらのデータを使用してマウスを治療グループに割り当て、グループがベースラインでバランスが取れていることを確認します。
  2. 治療方法によって、治療期間が異なる場合があります。たとえば、薬剤がAAVの場合は、マウスが手術から回復し、薬剤が効果を発揮するまでの時間を確保します。薬物が低分子である場合、チューブ試験22の前に治療パラダイムを決定する。
  3. マウスを実験グループに割り当てて、各遺伝子型のビヒクルマウスと処理済みマウスが同様の程度のベースラインの社会的優性表現型を持つようにします。マウスを複数の対戦相手に対して複数回テストする場合、各マウスの勝率(ステップ5.9で説明)を使用して、類似した表現型を持つ2つのグループを作成できます。
    1. ARRIVEガイドラインに基づいてマウスを真にランダムにグループに分布させるためには、各マウス8の勝率に基づくブロックランダム化プロトコルを使用する。
  4. グループを割り当てた後、治療中の複数の時点でマウスをテストします。通常実行される比較の詳細については、以下の注を参照してください。
    注:(1)車両制御マウス 対。ビヒクルモデルマウス(これは、ビヒクル治療がマウスモデルの表現型を不明瞭にしないことを示すための対照比較です);(2)車両制御マウス VS.治療されたモデルマウス(これは、治療されたモデルマウスが正常な対照とは異なるという仮説を検定します);(3)車両模型マウス VS.治療されたモデルマウス(これは、治療がマウスモデルの表現型を変更するという仮説を検証します);(4)車両制御マウス VS.治療された対照マウス (これは、社会的優性表現型のないマウスでの治療の効果を判断するための対照比較です)。
  5. 通常、テストは 2 日間にわたって行われ、1 日あたり約 6 試合が行われ、ステップ 7.4 で比較 (1 から 4) が説明されています。過剰なテストを避けるために、比較 (1) と (2) を 1 日目に実行し、比較 (3) と (4) を 2 日目に実行します。車両制御マウスは1日目に両方のモデルグループに対してテストされるため、各比較の一致を散在させる必要があります。
  6. テストが終了したら、マウスを自宅のケージに戻します。チューブと試験面を70%エタノールで清掃します。

結果

チューブ試験は、プログラニュリン変異による前頭側頭型認知症のマウスモデルであるGrn+/- マウス8,9,22,23,25で広く使用されています。これらのマウスは、生後9ヶ月までに低い社会的支配力を示す(図2A-D)8。高齢のGrn+/-マウスの低い社会的優位表現型は、繰り返しの試験を通じて安定しており(図2A)8、堅牢な実験結果尺度となっています22,25。

ケージ内試験は、カジェメート間の社会的支配階層を調査するために、Grn+/-マウスでも行われています(図3A-D)8。重要なことに、オス(図3A、B)とメス(図3C、D)の両方のマウスがこれらの階層を形成し、Grn+/-マウスもカジェメート間で低い社会的優位性を示します(図3E)。興味深いことに、Grn-/-マウスにはこの異常がありませんでした(図3E)。

高齢のGrn+/- マウスが示す社会的優位性の表現型が低い(図2)ことから、プログラニュリン増強治療介入の魅力的なアウトカム指標となっています。AAV注入前、Grn+/− マウスは低い社会的優位性の表現型を示します(図4A)。対照ウイルスを注入したGrn+/- マウスは、依然として低優性表現型を示します(図4B)。プログラニュリンレベルを高めるためにウイルスを注入したGrn+/- マウスは、もはや低い社会的支配表現型を持っていません(図4C)。コントロールAAVを注入したGrn+/- マウスとプログラニュリンブーストAAVを注入したGrn+/- マウスを比較すると、コントロールAAVを注入したGrn+/- マウスは低い社会的優位性を示します(図4D)。

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図1:チューブ試験の概略図 (A)実験者は、マウスが4本の足すべてでチューブに入ったらマウスを放します。チューブは、マウスが向きを変えたり、他のマウスを乗り越えたりできない程度に小さくする必要があります。(B)次に、両方のマウスがチューブの中央に移動し、そこで出会います。(C)より支配的なマウスはチューブ内に残り、支配的でないマウスは後退します。マウスは、2本の足がチューブから出ると敗者としてカウントされます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図2:社会的優位性の表現型を特定するためのチューブテストを使用した代表的な結果。 この研究は、前頭側頭型認知症の Grn+/- マウスモデルで行われました。マウスは、ステップ1で説明したように、3人の新しい対戦相手に対して3ラウンドテストされました。データを表示するさまざまな方法を示します。(A)生後9ヶ月以上の Grn+/− マウスは、反復試験で安定している低い社会的優性表現型を有する(*=二項検定、 p <0.05;データポイントは各遺伝子型の勝率を表す)。(B) 遺伝子型ごとの全体的な勝率をプロットした3ラウンドのテストからの集計データ(*** = 二項検定、 p = 0.0004)。(C) 各マウスの3つの試合すべてにおける勝利数をプロットします。 Grn+/− マウスの勝利数は少なかった(**** = Mann-Whitney検定、 p < 0.0001)。各ドットはマウスです。(D)各遺伝子型におけるマウスの割合を、所与の勝率でプロットする。 Grn+/- マウスは、勝率が低い傾向が強かった。(**** = マン・ホイットニー検定、 p < 0.0001)。9〜16ヶ月齢のマウス、 n = 58匹/群。データは、Arrant et al.8の許可を得て改変されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

figure-results-3788
図3:チューブテストを使用してケージ内の社会的支配階層を決定するための代表的な結果。雄または雌のマウスのケージ(n = 4〜5匹のマウスの性別ごとに4ケージ)を5日間ラウンドロビン方式でテストし、社会的優位性の階層のテストを可能にしました。 (A,B)雄マウスと雌マウスの社会的優位性スコアは、勝利数によって決定され、各ケージ内で最も優勢なマウスが5匹、最も支配性の低いマウスが1匹でした。5日目には、雄(A)マウスと雌(B)マウスの両方が平均して初期スコアの1ランク以内に留まっていました。色分けは1日目のランキングによるものです。(C、D)5日目のランクは、男女ともに1日目のランクと非常に有意な相関関係がありました。(E)このケージ内パラダイムを使用して、Grn+/+、Grn+/-、およびGrn-/- マウスが一緒にグループ収容されたケージを評価すると、Grn+/-マウスは低い社会的優位性も示しました(Kruskal-Wallis検定、p = 0.0063、* = p < Dunnの事後検定による0.05)。興味深いことに、Grn-/- マウスでは低い社会的優位性は観察されませんでした。データは、Arrant et al., 20168の許可を得て改変されています。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図4:チューブ試験を用いた前臨床治療効果の評価に用いた代表的な結果 (A)AAV注射前のベースライン試験では、Grn+/−マウスの社会的優位性は低かった(*=マン・ホイットニー検定、p=0.0157;または*=二項検定、p=0.0281)。次に、ブロック無作為化を使用して、マウスをプログラニュリンタンパク質レベルを高めるAAV(AAV-Grn)または対照AAV(AAV-GFP)のいずれかの治療グループに割り当てました。(B)対照AAV-GFPを注入したGrn+/−マウスは、社会的優位性が低かった(*=マン・ホイットニー検定、p=0.0196;または*=二項検定、p=0.0330)。(C)AAV-Grnを注射されたGrn+/-マウスは、もはや低い社会的優位性を持っていなかった。(D)AAV-GFPを注射したGrn+/-マウスとAAV-Grnを注射したマウスを比較したところ、AAV-Grnを注射したマウスは、対照のAAV-GFPを注射したマウスと比較して社会的優位性が高かった(** = Mann-Whitney, p = 0.0034; or ** = binomial, p = 0.0062)。n = グループあたり19-36匹のマウス。データは、Arrant et al.22の許可を得て改変されています。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

補足表1および2:実験計画。 チューブテストマッチデザインシートの例。チューブの左側と右側の間の各実験グループの分布と、テストエリアに出入りするケージの動きを最小限に抑えるための努力に注意してください。グループ A は黒で、グループ B は赤でリストされ、この分布を視覚化しています。 このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

社会的優位性のためのチューブテストは、研究者が主要な結果の尺度として、またはマウスモデルにおける一連の行動テストの一部として有用であると感じる可能性のある、簡単に採用され、迅速に実行されるアッセイを提供します。この記事では、見知らぬ人同士またはケージメイト間でチューブテストを実施するための基本的なプロトコルについて説明します。

研究者は、チューブテストの動作に影響を与える可能性のあるいくつかのパラメーターに注意する必要があります。これらすべてのパラメータについて、パイロット研究は、特定のマウスモデルへの影響を決定するために推奨されます。オスマウスとメスマウスの両方がチューブテストを実行できますが、一部のマウスモデルは社会的優位性表現型26の性差を示し、他のマウスモデルは示さないため、各性別のマウスは別々に分析する必要があります8,15,27,28。チューブ試験は、試験セッション内(各マウスの勝率を計算可能)と複数のセッション間(年齢または介入効果を評価するための縦断的試験が可能)の両方で、同じ動物で複数回繰り返すことができる。しかし、このテストを繰り返すと、一部のマウスモデルでは社会的優位性の表現型に影響を与える可能性がある8,11,26。最後に、バックグラウンドひずみは、最初のチューブ試験の出版物3に記載されているように、チューブ試験の動作に影響を与えます。ここで述べたすべての研究は、C57BL/6Jバックグラウンドのマウスで行われ、チューブ試験に関する最近の独創的な論文もC57BL/6またはC57BL/6Jマウスで行われた4,6,17,29。他の系統で研究している研究者は、新しい実験に進む前に、社会的優性行動の安定性と再現性を確認したいと思うかもしれません。

チューブテストの主な結果の尺度は勝敗です。ただし、他のグループは、各試合の長さと、各試合内のサブ動作さえも記録しています。したがって、研究者は、各テストから得られるデータの充実度を高めるために、そのような情報を収集したいと思うかもしれません。Wangらは、ケージ内の階層に大きな差があるマウスをペアにした場合、近接してランク付けされたマウスをペアにした場合よりもマッチが短くなり、最も支配的なマウスがすぐにマッチに勝つことを示したと報告しました6。Zhouらは、チューブテストで「プッシュ開始」、「プッシュバック」、「抵抗」、「後退」といういくつかのサブ行動を採点し、勝ったマウスは負けたマウスよりも押すことと抵抗するが、後退が少ないことを発見しました17。試合のビデオ録画は必須ではありませんが、社会的支配行動のより詳細な分析に関心のある研究者は、各試合を記録したいと思うかもしれません。

多くの行動アッセイと同様に、チューブテストは、社会的行動とは無関係の他の欠損によって混乱する可能性があります。運動障害はチューブ試験の性能に影響を与える可能性が高いため、研究者は、ロタロッド、オープンフィールド、ポールテストなどのテストを使用して、運動表現型の基本的なスクリーニングを実行したいと思うかもしれません。嗅覚の手がかりはマウスの社会的行動の重要な側面である30,31したがって、研究者はチューブテスト行動に影響を与える可能性のある嗅覚障害もスクリーニングする必要があります。これを行う簡単な方法は、マウスがなじみのないマウスの尿と水9の尿を調査するのに費やした時間を測定することです。

新しいマウスモデルで社会的行動を特徴づける研究者は、一連の社会的テストの一部としてチューブテストを使用することを検討する必要があります。チューブ試験に異常があるマウスモデルは、3チャンバー社会性試験、常駐侵入者試験、社会的相互作用の質的スコアリングなどの他のアッセイで異常な社会的行動を示すことがよくあります9,10,11,12,13,14,15,20,27,32,33,34 、35。チューブテストにおける社会的優位性は、理髪、尿マーキング、ケージ内の暖かい場所をめぐる競争などの他のタスクにおける社会的優位性と相関しています17,36,37。しかし、食物、水、または雌マウスへのアクセスをめぐる競争など、他の課題における社会的優位性は、チューブテストの社会的優位性とあまり相関していない7,38。一連のテストを使用することで、研究者はマウスモデルにおける社会的優位性、攻撃性、社会的調査、および社会的認知の尺度を得ることができます。

チューブ試験は、Grn+/-マウスモデルにおける前臨床治療アプローチ22,23,25の試験における主要評価項目として使用されてきました。これは、経時的な社会的優位性の表現型の安定性とマウスを繰り返し試験する能力によるものです。チューブテストを使用して介入をスクリーニングすることに関心のある研究者は、まず、マウスモデルで繰り返しテストを行う際の社会的優位性表現型の安定性を判断する必要があります。これを行うには、最初にマウスをテストし、次に1日、1週間、または1か月の間隔で同じ一致を繰り返しテストします。より長い実験タイムラインが必要な場合は、これらの繰り返しをさらに長い間隔で実行できます。これらの一致間の一致は、テスト間のカッパ値を計算することによって統計的に決定できます。チューブ試験がマウスモデルで適切な安定性を達成した場合、そのシンプルさと速度により、理想的なスクリーニングアッセイになります。

開示事項

エリック・D・ロバーソンは、AGTCとLillyのコンサルタントを務め、Genentechからロイヤリティを受け取っています。

謝辞

マウスの繁殖とコロニーの維持に協力してくださったJames Black氏とMiriam Roberson氏、チューブテストパイロットアッセイに協力してくださったAnthony Filiano氏とAlicia Hall氏、プログラニュリンノックアウトマウスを提供してくださったRobert Farese, Jr.氏に感謝します。この研究は、Consortium for FTD ResearchおよびBluefield Project to Cure FTD、National Institute of Neurological Disorders and Stroke(R01NS075487、P30NS047466、F32NS090678)、National Institute on Aging(P30AG086401、R00AG056597、K00AG068428)の支援を受けました。行動実験は、アラバマ大学バーミンガム校の動物行動評価コア施設で行われました。

資料

NameCompanyCatalog NumberComments
Animals dietEnvigoNIH-31 diet #7917Animals chow
CHLORHEXIDINE 2% SOLUTION 1GALPatterson Veterinary Supply INC78924243For cleaning tubes and surface
Ethanol 70%Vion BiosciencesVNEE0069CS/4For cleaning tubes and surface
Large tube for male mice > 9 months oldHome DepotStore SKU # 10000179421-7/8 in. O.D. x 1-1/2 in. I.D. x 24 in. Clear PVC Vinyl Tube
Medium tube for male mice 6–9 months old, female mice > 9 months oldHome DepotStore SKU # 10000179451-5/8 in. O.D. x 1-1/4 in. I.D. x 24 in. Clear PVC Vinyl Tube
Small tube for male mice < 6 months old, female mice < 9 months oldHome DepotStore SKU # 10000179381-3/8 in. O.D. x 1 in. I.D. x 24 in. Clear PVC Braided Vinyl Tube

参考文献

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