Name: assessing functional performance in the mdx mouse model
Uploaded: 2014-03-27T21:45:00
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Wir möchten Margriet Hulsker für ihre fotografische Unterstützung danken und helfen bei der Gewinnung von Bildern von Mäusen und den Gutachtern für ihre sehr konstruktiven Kommentare. Diese Arbeit wurde von ZonMw, TREAT-NMD (Vertragsnummer LSHM-CT-2006-036825) und der Duchenne Parent Project unterstützt.

Die hier beschriebenen Experimente wurden von der Tierethikkommission (DEC) des Leiden University Medical Center (LUMC) zugelassen. Die Mäuse wurden durch die Tieranlage des LUMC gezüchtet und gehalten in einzeln belüfteten Käfigen mit 12 Stunden Licht-Dunkel-Zyklen. Sie hatten freien Zugang zu Wasser und Standardfutter. Wenn die eine der nachfolgend beschriebenen Funktionstests bieten Versuchsbedingungen streng kontrolliert werden, um Schwankung zu verringern. Vorzugsweise soll...

<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>

Die hier vorgestellten Funktionsprüfungen sind reproduzierbar, einfach durchzuführen und für Wildtyp und dystrophischen Mäusen unabhängig von ihrem Alter. Die Tests liefern nützliche Tools vor, klinisch beurteilen Muskelfunktion, Kraft, Kondition und Koordination. Bei der Prüfung der Auswirkungen einer Verbindung über die Naturgeschichte der Krankheit, hier beschrieben (Vordergliedmaße Griffstärke, beide hängen Tests und die Test Rotarod) die nicht-invasive Tests lässt sich sehr schön in einem Funktionstest...

Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) ist die häufigste neuromuskuläre Erkrankung, die 1:5000 neugeborenen Jungen. Diese schwere und fortschreitende Muskelschwäche Krankheit wird durch Mutationen im DMD-Gen, das den offenen Leserahmen stören und verhindern, dass die Synthese funktionaler Dystrophin-Protein verursacht. Muskelfasern Dystrophin fehlt, sind anfällig für induzierte Schäden auszuüben. Nach Erschöpfung der Regenerationsfähigkeit des Muskels, und durch eine chronische Entzündung der geschädigten Muskel, werden Fasern von Bindegewebe und Fett ersetzt ist, anschließend zu einem Verlust der Funktion führt. Generell DMD-Patienten verlieren Gehfähigkeit der unteren Extremitäten in der zweiten Dekade früh. Später auch die Muskeln der Arme und Schultergürtel sind betroffen und die Patienten entwickeln oft thorakolumbalen Skoliose durch asymmetrische Schwächung der Muskeln unterstützt das Rückenmark. Beatmung wird in der Regel in den späten Teenager-oder frühen zwanziger Jahren erforderlich. Atmungs-und Herzversagen führenTod in der dritten oder vierten Lebensjahrzehnt ein. Obwohl das ursächliche Gen wurde vor über 25 Jahren entdeckt, 2, gibt es keine Heilung für DMD zur Verfügung. Allerdings verbesserte Gesundheitsversorgung und der Einsatz von Kortikosteroiden Lebenserwartung in der westlichen Welt 3 erhöht. Mit der Verwendung von Tiermodellen, wie der mdx-Maus, leiten wichtige Schritte in der Entdeckung der potenziellen therapeutischen Strategien vorgenommen wurden. Die mdx-Maus ist die am häufigsten verwendeten DMD-Maus-Modell. Es hat eine Punktmutation in Exon 23 des murinen Dmd Gen und damit fehlt Dystrophin-4. In den letzten paar Jahren haben viele vorgeschlagenen Strategien in klinischen Studien 5-9 fortgeschritten ist. In diesen Studien, die Verbesserung der Muskelfunktion ist der primäre Endpunkt, die Bedeutung der Prüfung der Nutzen der Verbindungen auf die Muskelfunktion bei Mäusen während der präklinischen Phase der Prüfung zugrunde liegen. Wie DMDPatienten, auch die negativen Muskelfasern Dystrophin von mdx-Mäusen sind anfällig für induzierte Schäden zu üben und ihre Muskelfunktion im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen C57BL/10ScSnJ beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung kann mit einer Vielzahl von funktionellen Tests beurteilt werden. Einige dieser Tests sind nicht-invasive und nicht mit Muskel Pathologie (zB forelimb Griffstärke, hängende Tests und Rotarod Laufen) stören. Daher können sie verwendet werden, um den natürlichen Verlauf der Krankheit zu überwachen oder zu bestimmen, die Auswirkungen der Verbindungen auf den Krankheitsverlauf werden. Um erhalten eine eingehende Bild von dem Einfluss der Verbindungen auf die Muskelfunktion in mdx-Mäusen, eine Funktionsprüfung Regime, das nicht mit Fortschreiten der Erkrankung, die aus allen diesen Tests nicht stört kann verwendet werden, 10 werden. Alternativ kann gezwungen Laufband verwendet werden, um absichtlich verschärfen Fortschreiten der Krankheit und testen Sie die Schutzkapazitäten von Verbindungen 11 werden. Das Laufband kann auchals Ergebnis Maßnahme eingesetzt, in denen Laufzeit bis Erschöpfung gemessen 12, oder als Instrument zur Ermüdung mdx-Mäusen, so dass sie weniger gut durchzuführen in einer anschließenden Funktionstest gewährleistet größere Leistungsunterschiede zwischen den Behandlungsgruppen 13. Bei der Auswahl der Funktionstests, sollten ihre Wirkung auf den Krankheitsverlauf im Auge besonders bei der Prüfung dystrophischen Mäusen wie der mdx-Maus 14 gehalten werden. Wir beschreiben hier im Detail, wie die am häufigsten verwendeten Funktionstests eine zuverlässige und reproduzierbare Weise auf der Grundlage von Standard-Betriebsverfahren der TREAT-NMD-Netzwerk durchzuführen. <a href="http://www.treat-nmd.eu/resources/research-resources/dmd-sops/" target="_blank">Klicken Sie hier, um die TREAT-NMD besuchen</a> .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="832">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mouse grip strength meter</td>
			<td style="width:331px;">Chatillon DFE (re-sold by Columbus Instruments)</td>
			<td style="width:119px;"># 80529</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hanging wire 2 limbs device</td>
			<td style="width:331px;">Cloth hanger or custom made device</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hanging wire 4 limbs device</td>
			<td style="width:331px;">Lid of rat cage or custom made device</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rotarod</td>
			<td style="width:331px;">Ugo Basil</td>
			<td style="width:119px;"># 47600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Treadmill for mice Exer 3/6</td>
			<td style="width:331px;">Columbus Instruments</td>
			<td style="width:119px;"># 1055SRM</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing functional performance in the mdx mouse model

Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) ist eine schwere und progressive Muskel verschwenden Erkrankung, für die keine Heilung ist. Dennoch haben mehrere potenzielle pharmazeutische Verbindungen und Gentherapieansätze in klinischen Studien vorangekommen. Mit Verbesserung der Muskelfunktion die wichtigste Endpunkt in diesen Studien wurde viel Wert auf die Einrichtung zuverlässige, reproduzierbare und einfach zu Funktionstests durchführen, um klinisch vorge beurteilen Muskelfunktion, Kraft, Kondition und Koordination in der gelegt mdx-Maus-Modell für DMD. Beide invasive und nicht-invasive Tests zur Verfügung stehen. Tests, die die Krankheit nicht verschlimmern Sie können verwendet werden, um den natürlichen Verlauf der Erkrankung und die Wirkung von therapeutischen Interventionen (zB. Forelimb Greifkraft-Test, zwei Hänge Tests entweder mit einem Draht oder ein Gitter und Rotarod Laufen) zu bestimmen. Alternativ kann gezwungen Laufband zur Progression der Krankheit zu verbessern und / oder zu beurteilenschützende Wirkung von therapeutischen Interventionen auf den Krankheits Pathologie. Wir beschreiben, wie diese am häufigsten verwendeten funktionellen Tests in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise durchzuführen. Mit Hilfe dieser Protokolle auf Basis von Standard-Betriebsverfahren ermöglicht den Vergleich der Daten zwischen verschiedenen Laboratorien.

Die Vordergliedmaße Griffstärke von Wildtyp-und mdx-Mäusen erhöht im Alter zwischen 4-12 Wochen und reduziert wieder in älteren Mäusen. Wertminderungen in Kraft kann bereits in jungen mdx-Mäusen beobachtet werden. Repräsentative Daten von 9 Wochen alte weibliche Mäuse werden in den 1A und 1 B gezeigt. Obwohl Müdigkeit nicht zwischen die Stämme unterscheiden sich noch in diesem Alter sind mdx-Mäusen schwächer als Wildtyp-Mäusen. Wir haben keine Da...

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Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Beurteilung der Funktionsentwicklung in der<em&gt; Mdx</em&gt; Maus-Modell

Der primäre Endpunkt in klinischen Studien für neuromuskuläre Erkrankungen ist in der Regel die Muskelfunktion verbessert. Daher die Beurteilung des Einflusses von möglichen therapeutischen Verbindungen auf die Muskelleistung in Maus-Modellen vor, klinisch von großer Bedeutung ist. Wir beschreiben hier einige funktionale Tests, um dieses Problem anzugehen.

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

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

A Method for Investigating Age-related Differences in the Functional Connectivity of Cognitive Control Networks Associated with Dimensional Change Card Sort Performance

Eine Methode zur Untersuchung altersbedingte Unterschiede in der Funktions Konnektivität der kognitiven Kontrolle Networks Verbunden mit Performance-Dimensional Change Card sortieren

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional ...

Forschung

Verhalten

The Emotional Stroop Task: Assessing Cognitive Performance under Exposure to Emotional Content

Die emotionale Stroop Aufgabe: Bewertung der kognitiven Leistung unter Einwirkung von emotionalen Inhalt

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

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Beurteilung der räumlichen Gedächtnisstörung in einem Mausmodell der traumatischen Gehirnverletzung unter Verwendung eines Radialwasserlaufstreifens

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

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Messung der aktiven und passiven Zahmheit separat bei Mäusen

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

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Under the condition of simulating a badminton court in the laboratory, this study used the injury mechanism model to analyze the maximal right lunge ...

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In our continuously developing &#39;around the clock&#39; society, there is a need to increase our understanding of how changes in biology, physiology and ...