Name: a simple and low-cost assay for measuring ambulation in mouse models of muscular dystrophy
Uploaded: 2017-12-29T14:00:00
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この作品は、国立衛生研究所 [R01 AR048179 と R.C.W、T32 AR059033、F32 AR069469to E.M.G R01 HL126204] と [274143 と R.C.W. に 416364] 筋ジストロフィー協会米国からの補助金によって支えられました。

ここで説明する方法は、動物介護制度およびカリフォルニア大学ロサンゼルス校で使用委員会によって承認されました。野生型 (c57bl/6 j) およびmdxマウス (C57Bl/10ScSn バック グラウンド) は、商業ソースから購入しました。mdx: 研究 Tg マウス ケイ ・ デイヴィスからの許可とジェームズ Ervasti から贈られ、 mdxの背景に維持されました。歩行アッセイは、生後 6 ヶ月で雄マウ?...

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	<li>Nagaraju, K., Carlson, G., De Luca, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+locomotor+measurements+using+open+field+animal+activity+monitoring+system.">Behavioral and locomotor measurements using open field animal activity monitoring system.</a> TREAT-NMD SOP Number M2.1.002. 2. 2, (2010).</li><li>Tatem, K. 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=Behavioral+and+locomotor+measurements+using+an+open+field+activity+monitoring+system+for+skeletal+muscle+diseases.">Behavioral and locomotor measurements using an open field activity monitoring system for skeletal muscle diseases.</a> J Vis Exp. (91), e51785 (2014).</li><li>Kobayashi, Y. 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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+6-minute+walk+test+in+Duchenne/Becker+muscular+dystrophy:+longitudinal+observations.">The 6-minute walk test in Duchenne/Becker muscular dystrophy: longitudinal observations.</a> Muscle Nerve. 42 (6), 966-974 (2010).</li><li>Mazzone, 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=Star+Ambulatory+Assessment,+6-minute+walk+test+and+timed+items+in+ambulant+boys+with+Duchenne+muscular+dystrophy.">Star Ambulatory Assessment, 6-minute walk test and timed items in ambulant boys with Duchenne muscular dystrophy.</a> Neuromuscul Disord. 20 (11), 712-716 (2010).</li><li>Kobayashi, Y. M., Rader, E. P., Crawford, R. W., Campbell, K. 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T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+hitchhiker's+guide+to+behavioral+analysis+in+laboratory+rodents.">A hitchhiker's guide to behavioral analysis in laboratory rodents.</a> Genes Brain Behav. 5, 5-24 (2006).</li><li>Gibbs, E. 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=High+levels+of+sarcospan+are+well+tolerated+and+act+as+a+sarcolemmal+stabilizer+to+address+skeletal+muscle+and+pulmonary+dysfunction+in+DMD.">High levels of sarcospan are well tolerated and act as a sarcolemmal stabilizer to address skeletal muscle and pulmonary dysfunction in DMD.</a> Hum Mol Genet. 25 (24), 5395-5406 (2016).</li><li>Gillis, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multivariate+evaluation+of+the+functional+recovery+obtained+by+the+overexpression+of+utrophin+in+skeletal+muscles+of+the+mdx+mouse.">Multivariate evaluation of the functional recovery obtained by the overexpression of utrophin in skeletal muscles of the mdx mouse.</a> Neuromuscul Disord. 12, S90-S94 (2002).</li><li>Tinsley, J., 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=Expression+of+full-length+utrophin+prevents+muscular+dystrophy+in+mdx+mice.">Expression of full-length utrophin prevents muscular dystrophy in mdx mice.</a> Nat Med. 4 (12), 1441-1444 (1998).</li><li>Song, 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=Suite+of+clinically+relevant+functional+assays+to+address+therapeutic+efficacy+and+disease+mechanism+in+the+dystrophic+mdx+mouse.">Suite of clinically relevant functional assays to address therapeutic efficacy and disease mechanism in the dystrophic mdx mouse.</a> J Appl Physiol. 122 (3), 593-602 (2017).</li><li>Bolivar, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrasession+and+intersession+habituation+in+mice:+from+inbred+strain+variability+to+linkage+analysis.">Intrasession and intersession habituation in mice: from inbred strain variability to linkage analysis.</a> Neurobiol Learn Mem. 92 (2), 206-214 (2009).</li></ol>

オープン フィールド試験は筋疾患のマウスモデルの運動機能をテストするのには効果的かつ非侵襲的な方法を提供し、このアッセイのバリエーションは、前臨床試験のための貴重なエンドポイント測定として使用できます。このタイプの試金と 1 つの主要な制限は、活動監視システムの高コストと限られたアクセシビリティです。本研究では、既存の商業ソフトウェアおよび装置と同様の結...

筋機能の信頼性と再現性のある測定は DMD の潜在的な治療の効果を評価するために重要です。DMD は、進歩的な筋肉弱さ、歩行、および最終的な心肺不全の損失につながるジストロフィン遺伝子の変異による遺伝性疾患です。DMD の最も広く利用された動物モデルはジストロフィン null mdxマウスです。機能テストのバッテリは、ジストロフィーなどの筋疾患のような動物モデルの同様、 mdxマウスの病気の進行を評価するためのルーチンのアッセイとして浮上しています。一般的に使用される生体内での試金、前肢握力、トレッドミル、ランニング、モーター アクティビティの追跡中に枯渇する時間、rotarod 最大、時間を掛かっている線があります。前臨床研究間のばらつきを軽減しマウス1,2でテスト治療のトランスレーショナルリサーチの可能性を高める目的と、これらのテストを標準化するフィールドには相当な努力をされています。
前臨床試験の 1 つの重要なカテゴリは、随意運動、筋ジストロフィー症マウスモデル内が頻繁に変更されるパラメーターの測定値です。これはオープン フィールドの活動の監視に基づくアッセイによってテストは通常、数分または数時間の2,3,4のコース上 (歩行) 水平または垂直 (飼育) の動きを評価する可能性があります。研究の数は、運動後特にmdxマウスに変更される随意運動を示しているし、薬物治療と病気の進行を重視するこれらの測定値が示されています。これらの試金の実行の 1 つの主要な制限は、専門的な高額の機器を必要です。ここでは、マウス歩行の容易に利用可能なリソースの使用を追跡する低コストの方法が表示されます。
6 分間歩行距離は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー5,6を持つ個人で臨床の評価ツールとして一般的に使用される指標です。このメジャーの変更は、 mdxマウス7ゴールデン ・ リトリーバー (GRMD) 筋ジストロフィー犬8などデュシェンヌ型筋ジストロフィーのモデル動物での結果を評価するために使用されています。本研究では軽度の運動課題の直後 6 分で自主的なオープン フィールドの動きを記録します。歩行距離、時間をかけて水平方向の動きを測定する無料のオープン ソース ソフトウェアを使用してを求めた。
この方法の主な利点は、分析のための専用の機器や高コストの商業ソフトウェアを必要とせずさまざまな設定で動物をテストできることです。この分析の 1 つの重要な側面は、移動または専門中核施設にビバリウムからマウスを転送しなくても基本的な実験室の設定で実行できることです。ここで説明ビデオ追跡プロトコルは比較的短時間の期間にわたって歩行の評価に適してことができます野生型およびmdxマウスの活性の違いを検出し、救助の機能向上を明らかにします。DMD のモデル。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Video camera</td>
			<td>Apple Inc.</td>
			<td>ME553LL/A</td>
			<td>For recording ambulation video, iPhone 5S Plus (or equivalent)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kinovea software (version 0.8.15)</td>
			<td>Kinovea Association</td>
			<td></td>
			<td>Open source video analysis software. Free download, PC compatible (Version 0.8.15, www.kinovea.org)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iMovie (version 10.0.6)</td>
			<td>Apple Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Any similar software can be used to reduce video frame rate (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roughneck 32 Gallon Black Round Trash Bin (Open field chamber)</td>
			<td>Rubbermaid</td>
			<td># 1778013</td>
			<td>Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avant White Plastic Tray 15&#34;W x 10&#34;D x 1.45&#34;H (Open field chamber)</td>
			<td>US Acrylic, LLC</td>
			<td></td>
			<td>Any open field chamber system can be adapted for recording. This study uses a recording chamber constructed out of a tray on a platform, at the bottom of a large trash bin.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>#000664</td>
			<td>Male 6 month mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/10ScSn-Dmd/J (mdx)</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>#001801</td>
			<td>Male 6 month mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mdx: utrophin-Tg (fiona)</td>
			<td>Gift from from James Ervasti, with permission from Kay Davies</td>
			<td></td>
			<td>Male 6 month mice</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple and low-cost assay for measuring ambulation in mouse models of muscular dystrophy

前臨床試験の重要な側面は、筋ジストロフィーの治療に機能的な成果を測定します。マウスモデルの自主的な歩行の評価は、直接患者の歩行 6 分間歩行試験などの対策に似ています、モビリティのスコアを関連非侵襲的で再現可能な作業の試金。マウス歩行スピードと距離をテストするための多くの一般的な方法は、アリーナ内の動物の自由運動が時間をかけて測定されるオープン フィールド試験に基づいています。このアプローチの 1 つの主要な欠点はその商業ソフトウェアと高解像度モーショントラッ キング用機器は高価なマウスをテストするための専門施設に転送する必要があります。ここでは、無料とオープン ソース ソフトウェアを利用してマウス歩行を測定するための低コスト、ビデオベースのシステムについて述べる。デュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD) は野生型マウスの活動の相対的な減少はジストロフィン null mdxマウス モデルにおいて、自主的な歩行を示すこのプロトコルを使用して、.Mdxの研究遺伝子を発現するマウス、これらの活動の財政赤字は観察されないし、旅の総距離は野生型マウスと区別。このメソッドは、筋ジストロフィーの病理学に関連する自主的な歩行の変化の測定に有効ですし、多様な研究設定に容易に合わせることができる汎用性の高いプラットフォームを提供します。

オープン フィールド測定のバリエーションは、筋ジストロフィー症で病気の進行をテストする効果的な方法であると示されています。ここでは、汎用性の高いビデオ追跡二次元のマウスの動きを容易に利用できる録音機器とオープン ソース ソフトウェア (図 1 a-B) の解析手法を示す.Mdxマウスは、野生型マウス (<s...

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A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

筋ジストロフィーのマウス ・ モデルで歩行を測定するためのシンプルで低コスト分析

このプロトコルでは、オープン フィールド活性測定法でマウス歩行を測定するためフレキシブル、低コストのシステムについて説明します。このシステムに基づいて 6 分間歩行試験mdxマウスにおける随意運動の減少を検出し、正確にこれらの動物の筋特異救助の改善を区別することを示す.

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models

小型·大齧歯類モデルとバーンズ迷路テスト戦略

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

変更された穴会は - マウスとラットにおける行動、認知と社会的相互作用を測定する

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

トレッドミル疲労試験：マウスの​​疲労のような挙動のシンプルな、ハイスループットアッセイ

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

行動のバッテリー テスト評価の一般的な運動、筋肉の強さと連携マウス

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

アルツハイマー病、IntelliCage を使用しての複数の遺伝モデルにおける認知機能の長期的な行動のアッセイの自動化

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

マウスで個別にアクティブとパッシブのふがいなさを測定

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 ...

Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities

ザリガニの心臓と行動活動の継続的な非侵襲的測定

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as ...

Low-cost Protocol of Footprint Analysis and Hanging Box Test for Mice Applied the Chronic Restraint Stress

・ フット プリント分析とマウスのテスト ボックスをぶら下げの低コスト プロトコル適用慢性拘束応力

Gait disturbance is frequently observed in patients with movement disorders. In mouse models used for movement disorders, gait analysis is important ...

Paw-Print Analysis of Contrast-Enhanced Recordings (PrAnCER): A Low-Cost, Open-Access Automated Gait Analysis System for Assessing Motor Deficits

Paw-Print Analysis of Contrast-Enhanced Recordings PrAnCER: A Low-Cost, Open-Access Automated Gait Analysis System for Assessing Motor Deficits

コントラスト強化録音(PrAnCER)の足プリント解析:運動不足を評価するための低コストでオープンアクセスの自動歩行解析システム

Gait analysis is used to quantify changes in motor function in many rodent models of disease. Despite the importance of assessing gait and motor function ...

Low-Cost Gait Analysis for Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neuromuscular Disease

神経筋疾患のマウスモデルの行動表現型に関する低コスト歩行分析

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method ...

筋ジストロフィーのマウス ・ モデルで歩行を測定するためのシンプルで低コスト分析

筋ジストロフィーのマウス・モデルで歩行を測定するためのシンプルで低コスト分析