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

Vi vil gjerne takke Margriet Hulsker for hennes fotografiske assistanse og hjelp i å skaffe bilder av mus og anmelderne for sine svært konstruktive kommentarer. Dette arbeidet ble støttet av ZonMw, TREAT-NMD (kontraktsnummer LSHM-CT-2006-036825) og Duchenne Parent Project.

Forsøkene er beskrevet her ble godkjent av dyreetikk komité (DEC) av Leiden University Medical Center (LUMC). Mus ble avlet av dyret innretningen av LUMC og holdt i individuelt ventilerte bur med 12 timers lys mørke sykluser. De hadde ad libitum adgang til vann og standard Chow. Ved utførelse av en hvilken som helst av de funksjonelle tester som er beskrevet nedenfor, eksperimentelle betingelser må være strengt kontrollert for å redusere variasjon. Helst bør alder og kjønn ...

<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>

De funksjonelle tester som presenteres her er reproduserbare, lett å utføre og som gjelder for villtype og dystrofe mus uavhengig av deres alder. Testene gir nyttige verktøy til pre klinisk vurdere muskelfunksjonen, styrke, kondisjon og koordinasjon. Når du skal teste effekten av et sammensatt på den naturlige historien til sykdommen, de ikke-invasive tester beskrevet her (forbena grep styrke, både hengende testene og rotarod test) kan være pent kombinert i en funksjonstest regime hvor disse testene blir utført ...

Duchenne muskeldystrofi (DMD) er den vanligste nevromuskulær lidelse som påvirker 1:5,000 nyfødte gutter. Denne alvorlige og progressiv muskelsvinn sykdom skyldes mutasjoner i DMD-genet som forstyrrer den åpne leseramme og hindre syntesen av funksjonelt dystrophin protein. Muskelfibre mangler dystrofin er sårbare for å utøve indusert skade. Ved avsugning av musklenes regenerative kapasitet, og på grunn av kronisk betennelse av skadet muskel, blir fibrene erstattet med bindevev og fett, deretter fører til et tap av funksjon. Vanligvis DMD pasienter mister førlighet i underekstremitetene tidlig i det andre tiåret. Senere, også musklene i armene og skulderen hofteholder er berørt, og pasienter ofte utvikle thoracolumbar skoliose skyldes asymmetrisk svekkelse av musklene som støtter ryggmargen. Assistert ventilasjon er vanligvis nødvendig i slutten av tenårene eller tidlig i tjueårene. Svikt føre luftveier og hjertetil døden i den tredje eller fjerde tiår en. Selv om den utløsende genet har blitt oppdaget over 25 år siden 2, er det ingen kur tilgjengelig for DMD. Men, bedre helse omsorg og bruk av kortikosteroider har økt levealder i den vestlige verden tre. Med bruk av dyremodeller som MDX mus, store skritt fremover i oppdagelsen av potensielle terapeutiske strategier har blitt gjort. MDX mus er den mest brukte DMD mus modell. Den har en punktmutasjon i exon 23 i den murine Dmd genet og følgelig mangler dystrofin 4.. I løpet av de siste par årene, har mange forslag til strategier kommet inn i kliniske studier 5-9. I disse studiene, er forbedring av muskelfunksjonen det primære endepunktet, underliggende betydningen av å teste nytten av forbindelser på muskelfunksjon hos mus under preklinisk stadium av testing. Som DMDpasienter, også dystrofin negative muskelfibre av MDX mus er sårbare for å utøve indusert skade og deres muskelfunksjon er svekket i forhold til C57BL/10ScSnJ villtype mus. Denne nedskrivning kan vurderes med en rekke funksjonelle tester. Noen av disse testene er ikke-invasiv og ikke forstyrrer muskel patologi (f.eks forbena grep styrke, hengende tester og rotarod kjører). Derfor kan de brukes til å overvåke den naturlige historie av sykdom eller fastslå effekten av forbindelser på sykdomsprogresjon. For å få en grundig bilde av påvirkning av forbindelser på muskelfunksjon i MDX mus, kan en funksjonstest regime som ikke forstyrrer sykdomsprogresjon som består av alle disse testene brukes 10. Alternativt kan tvinges tredemølle kjører brukes til forsettlig forverre sykdomsutvikling og teste de beskyttende kapasitet av forbindelser 11. Tredemøllen kan også værebrukt som effektmål der kjøretiden til utmattelse er målt 12, eller som et verktøy for å tretthet MDX mus slik at de utfører mindre bra i en etterfølgende funksjonstest sikre større forskjeller i ytelse mellom behandlingsgruppene 13. Når du velger funksjonelle tester, bør deres effekt på sykdomsutvikling holdes i tankene, spesielt når testing dystrophic mus som MDX mus 14. Vi her beskriver i detalj hvordan du skal utføre de mest brukte funksjonstester i en pålitelig og reproduserbar måte basert på tilgjengelige standard operasjonsprosedyrer fra TREAT-NMD nettverk. <a href="http://www.treat-nmd.eu/resources/research-resources/dmd-sops/" target="_blank">Klikk her for å besøke TREAT-NMD</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 muskeldystrofi (DMD) er en alvorlig og progressiv muskelsvinn lidelse som ingen kur er tilgjengelig. Likevel har flere potensielle farmasøytiske forbindelser og genterapi tilnærminger kommet inn i kliniske studier. Med bedring i muskelfunksjonen er den viktigste endepunktet i disse studiene, har mye av det vært lagt vekt på å sette opp pålitelig, reproduserbar, og enkel å utføre funksjonstester til pre klinisk vurdere muskelfunksjonen, styrke, kondisjon og koordinasjon i MDX musemodell for DMD. Både invasive og ikke-invasive tester er tilgjengelige. Tester som ikke forverrer sykdommen kan brukes til å bestemme den naturlige historien til sykdommen og effekten av terapeutiske intervensjoner (f.eks. Forbena grep styrke test, to forskjellige hengende tester ved hjelp av enten en tråd eller et rutenett og rotarod kjører). Alternativt kan tvinges tredemølle løpe brukes til å forbedre sykdomsprogresjon og / eller vurderebeskyttende effekten av terapeutiske intervensjoner på sykdom patologi. Vi her beskrive hvordan du utfører disse mest brukte funksjonelle tester i en pålitelig og reproduserbar måte. Ved hjelp av disse protokoller basert på standard operasjonsprosedyrer muliggjør sammenligning av data mellom ulike laboratorier.

Forbena grep styrke av vill type og MDX mus øker i alderen 4-12 uker og reduserer igjen i eldre mus. Svekkelser i kraft allerede kan observeres hos unge MDX mus. Representative data for 9 uker gamle hunnmus er vist i figurene 1A og 1 B. Selv om tretthet ikke skiller mellom de stammer ennå i denne alderen, MDX mus er svakere enn villtype mus. Vi har ikke data ennå på trettbarhet i eldre MDX og villtype mus. For å få p...

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

Vurdere Functional Performance i<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse Model

Den primære endepunkt i kliniske studier for nevromuskulære lidelser er generelt forbedret muskelfunksjon. Derfor vurdere effekten av potensielle terapeutiske forbindelser på muskel ytelse pre klinisk i musemodeller er av stor betydning. Vi her beskriver flere funksjonelle tester for å løse dette.

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

En metode for å undersøke Aldersrelaterte Forskjeller i Funksjonell Tilkobling av kognitiv kontroll Networks Associated med Dimensional Endre kort Sorter Ytelse

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

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

Den emosjonelle Stroop Task: Vurdering Kognitiv ytelse under Eksponering for følelsesmessig innhold

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

Den gnager Psyko Årvåkenhet Test (rPVT): En metode for å vurdere nevroevne hos rotter og mus

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

Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

Vurdering av romlig minneverdigelse i en musemodell av traumatisk hjerneskade ved hjelp av en radial vanntrinn labyrint

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

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Måle aktiv og passiv Tameness separat i mus

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 ...

Biomechanical Analysis Methods to Assess Professional Badminton Players' Lunge Performance

Biomekaniske analysemetoder for å vurdere profesjonell badminton spilleres utfall Performance

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

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

Vurdering av sammenhengen av foreldrenes korte fortellinger angående deres barn bruke fem-minutters tale eksempel prosedyre

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...

A Task for Assessing the Impact of a Partner on the Speed and Accuracy of Motor Performance in Rats

En oppgave for å vurdere virkningen av en partner på hastighet og nøyaktighet av motor Performance i rotter

To our knowledge, no study has examined the effect of mere presence on accuracy of performance in animals. Therefore, we developed an experimental task to ...

Training Dogs for Awake, Unrestrained Functional Magnetic Resonance Imaging

Lærer opp hundene for våken, hemningsløs funksjonell magnetisk resonans tenkelig

We present a canine functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) training protocol that can be done in a cost-effective manner, with high-energy dogs, for ...

Human Circadian Phenotyping and Diurnal Performance Testing in the Real World

Human Circadian Phenotyping og Diurnal Performance Testing i den virkelige verden

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 ...