Angelman 증후군 마우스 모델의 행동 특성

요약

이 원고는 Angelman 증후군 마우스 모델을 검증하기 위해 재현 가능한 행동 테스트 세트를 제공합니다.

초록

이 원고는 확립된 쥐 모델의 AS에서 Angelman 증후군(AS) 유사 표현형을 특성화하는 데 사용할 수 있는 일련의 행동 테스트를 설명합니다. 우리는 로타로드 학습 패러다임, 상세한 보행 분석 및 둥지 짓기 테스트를 사용하여 동물의 운동 장애를 감지하고 특성화합니다. 우리는 오픈 필드와 상승 플러스 미로 테스트에서 동물의 감정을 테스트하고 꼬리 서스펜션 테스트의 영향을 테스트합니다. AS 마우스를 오픈 필드 테스트에서 테스트할 때 운동 기능 장애가 미로에서 마우스 행동에 영향을 미치고 활동 점수를 변경하기 때문에 결과를 신중하게 해석해야 합니다.

제시된 행동 테스트의 재현성과 효과는 다양한 녹아웃 변형이 있는 여러 독립적인 Uba3a 마우스 라인에서 이미 검증되었으며, 이 테스트 세트는 AS 연구에서 우수한 검증 도구로 자리 잡았습니다. 관련 구조와 얼굴 타당성을 가진 모델은 질병의 병태생리학을 밝히고 인과적 치료법의 개발을 승인하기 위한 추가 조사가 필요합니다.

서문

Angelman 증후군 (AS)은 드문 신경 발달 질환입니다. AS의 가장 흔한 유전적 기원은 모계 유래 염색체의 15q11-q13 영역의 큰 결실이며, 이는 환자의 거의 74%에서 발견된다¹. 이 영역의 결실은 E3 유비퀴틴 리가제를 암호화하는 AS의 주요 원인 유전자인 UBE3A의 손실을 유발합니다. 뉴런에서 UBE3A 유전자의 부계 대립 유전자는 각인으로 알려진 과정에서 침묵합니다. 결과적으로, 유전자의 부계 각인은 중추 신경계 (CNS)에서 모계 발현 만 허용합니다 ². 따라서 모계 유래 염색체에서 UBE3A 유전자가 결실되면 AS 증상이 발생합니다. 인간의 경우, AS는 생후 6개월경에 나타나며, 발달 지연은 모든 발달 단계에 걸쳐 지속되며, 영향을 받은 개인에게 심각한 쇠약 증상을 초래한다 ^3,4. 이 장애의 핵심 증상에는 갑작스러운 운동 실조 보행, 심각한 언어 장애 및 지적 장애를 포함한 미세 및 대근육 운동 능력의 결핍이 포함됩니다. AS 환자의 약 80%는 또한 수면 장애 및 간질을 앓고 있습니다. 현재까지 유일하게 이용 가능한 치료법은 ....

프로토콜

이 연구에 사용된 모든 동물과 실험은 윤리적 검토를 거쳤으며 유럽 지침 2010/63/EU에 따라 수행되었습니다. 이 연구는 체코 동물 복지 중앙위원회의 승인을 받았습니다. 마우스를 개별적으로 환기된 케이지에 수용하고 12시간의 명암 주기로 22± 2°C의 일정한 온도로 유지했습니다. 마우스에는 마우스 차우와 물이 임의로 제공되었습니다. 마우스는 케이지 당 3-6 마리의 동물 그룹으로 수용되었습니다. 테스트 전에 계량 이외의 취급은 수행되지 않았습니다. 이 프로토콜에 사용된 모든 재료 및 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표를 참조하십시오.

1. 테스트 전과 테스트 중 일반적인 고려 사항

참고: 명확성과 이해를 위해 개별 테스트에 대한 설명 앞에 일반적인 설명이 제공됩니다. 이것은 하우징 룸에서 수행되고 실험 장비를 사용할 필요가없는 네슬렛 파쇄 테스트를 제외하고 각 테스트에 적용됩니다.

1. 운송 및 환경 변화로 인한 스트레스를 최소화하기 위해 테스트 전 최소 14일 동안 연구 시설에 동물을 수용하십시오.
2. 체중은 행동 연구에서 일반적인 교란 요소이므로 테스트하기 전에 동물의 체중을 기록하....

토론

다른 쥐 균주에서 생성된 AS 모델은 일반적으로 동물의 감정 상태, 운동 기능 및 인지 능력에 대한 테스트를 통해 검증되어 인간 증상과의 비교를 용이하게 합니다^31,32. AS 모델의 운동 결핍은 실험실 전체에서 가장 일관된 발견이며, 돌연변이의 변하지 않은 감정 상태와 둥지 짓기 어려움이 그 뒤를 잇습니다^{31,32,33.......}

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cages, individually ventilated	Techniplast
DigiGait	Mouse Specifics, Inc., 2 Central Street Level Unit 110 Framingham, MA 01701, USA	Equipment was tendered, no catalogue  number was provided, nor could be find on company's web site	Detailed analysis of mouse gait, hardware and software provided.
FDA Nestlet squares	Datesand Ltd., 7 Horsfield Way, Bredbury, Stockport SK6, UK	Material was bought from Velaz vendor via direct email request. Velaz do not provide any catalogue no.	Cotton nestlets for nest building test. Nestlet discription: 2-3 g each, with diameter around 5 x 5 x 0.5cm.
Mouse chow	Altramion
Rotarod	TSE Systems GmbH, Barbara-McClintock-Str.4 12489 Berlin, Germany	Equipment was tendered, no catalogue  number was provided, nor could be find on company's web site	Rotarod for 5 mice, hardware and software provided. Drum dimensions: Diameter: 30 mm, width per lane: 50 mm, falling distance 147 mm.
Tail Suspension Test	Bioseb, In Vivo Research Instruments, 13845 Vitrolles FRANCE	Reference: BIO-TST5	Fully automated equipment for immobility time evaluation of 3 mice hanged by tail, hardware and software provided
Transpore medical tape	Medical M, Ltd.	P-AIRO1291	The tape used to attach an animal to the hook by its tail.
Viewer - Video Tracking System	Biobserve GmbH, Wilhelmstr. 23 A 53111 Bonn, Germany	Equipment with software were tendered, no catalogue  number was provided, nor could be find on company's web site	Software with custom made hardware: maze, IR base, IR sensitive cameras. Custom-made OF dimensions: 42 x 42 cm area, 49 cm high wall, central zone area: 39 cm2. A custom-made EPM was elevated 50 cm above the floor, with an open arm 79 cm long,  9 cm wide, and closed arm 77 cm long, 7.6 cm wide.