Name: self-administration of drugs in mouse models of feeding and obesity
Uploaded: 2021-06-08T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Self-Administration of Drugs in Mouse Models of Feeding and Obesity at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af National Institutes of Health tilskud R01DK117872 tildelt OO og Larry L Hillblom Foundation Fellowship tildelt RCZ.

Alle forsøg med dyreforsøg er blevet godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) ved University of California, San Diego.
1. Fremstilling af narkotika-jordnøddesmør pellet
<ol><li>Beregn mængden af stof er nødvendig for at gøre den ønskede dosis af narkotika i en pellet af jordnøddesmør og skala til størrelsen af partiet kræves for et eksperiment. Det er vigtigt, at pellets kan opbevares ved -80 °C, afhængigt af lægemidlets stabilitet.</li>
	<li>Pulveriser ...

<ol>
	<li>de Meijer, V. E., Le, H. D., Meisel, J. A., Puder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+orogastric+gavage+affects+the+phenotype+of+diet-induced+obese+mice.">Repetitive orogastric gavage affects the phenotype of diet-induced obese mice.</a> Physiology and Behavior. 100 (4), 387-393 (2010).</li><li>Perez-Gomez, 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=A+phenotypic+Caenorhabditis+elegans+screen+identifies+a+selective+suppressor+of+antipsychotic-induced+hyperphagia.">A phenotypic Caenorhabditis elegans screen identifies a selective suppressor of antipsychotic-induced hyperphagia.</a> Nature Communications. 9 (1), 5272 (2018).</li><li>Corbett, A., McGowin, A., Sieber, S., Flannery, T., Sibbitt, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+reliable+voluntary+oral+administration+of+a+fixed+dosage+(mg/kg)+of+chronic+daily+medication+to+rats.">A method for reliable voluntary oral administration of a fixed dosage (mg/kg) of chronic daily medication to rats.</a> Laboratory Animal. 46 (4), 318-324 (2012).</li><li>Teixeira-Santos, L., Albino-Teixeira, A., Pinho, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alternative+method+for+oral+drug+administration+by+voluntary+intake+in+male+and+female+mice.">An alternative method for oral drug administration by voluntary intake in male and female mice.</a> Laboratory Animal. 55 (1), 76-80 (2021).</li><li>Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+voluntary+oral+administration+of+drugs+in+mice.">Method for voluntary oral administration of drugs in mice.</a> STAR Protocols. 2 (1), 100330 (2021).</li><li>Cope, M. B., 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=Risperidone+alters+food+intake,+core+body+temperature,+and+locomotor+activity+in+mice.">Risperidone alters food intake, core body temperature, and locomotor activity in mice.</a> Physiology and Behaviour. 96 (3), 457-463 (2009).</li><li>Barton, B. B., Segger, F., Fischer, K., Obermeier, M., Musil, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Update+on+weight-gain+caused+by+antipsychotics:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Update on weight-gain caused by antipsychotics: a systematic review and meta-analysis.</a> Expert Opinion in Drug Safety. 19 (3), 295-314 (2020).</li><li>Cope, M. B., 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=Antipsychotic+drug-induced+weight+gain:+development+of+an+animal+model.">Antipsychotic drug-induced weight gain: development of an animal model.</a> International Journal of Obesity. 29 (6), 607-614 (2005).</li><li>Domecq, J. P., 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=Clinical+review:+Drugs+commonly+associated+with+weight+change:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Clinical review: Drugs commonly associated with weight change: a systematic review and meta-analysis.</a> Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (2), 363-370 (2015).</li><li>Wei, 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=Dopamine+D2+receptor+signaling+modulates+pancreatic+beta+cell+circadian+rhythms.">Dopamine D2 receptor signaling modulates pancreatic beta cell circadian rhythms.</a> Psychoneuroendocrinology. 113, 104551 (2020).</li></ol>

Ved gennemførelsen af denne protokol er det vigtigt at være i overensstemmelse med nøjagtigheden af målingerne af fødeindtagelse og kropsvægt og timingen af lægemiddeladministration i hele undersøgelsen. Mens denne selvadministrationsmetode kræver en betydelig træningsfase, er dette især vigtigt at akklimatisere musene til jordnøddesmørets nyhed og sikre, at mus indtager stoffet på det givne tidspunkt. Når det er etableret, tilbyder det også stor eksperimentel fleksibilitet og kan ændres og tilpasses til...

Målet med denne metode er at levere lægemidler i mus via en ikke-invasiv, minimalt stressende procedure. Prækliniske undersøgelser hos mus er ofte afhængige af stressende, invasive veje til lægemiddeladministration, der kan have betydelige virkninger på metaboliske parametre. For eksempel kan gentagen daglig oral sonde reducere kalorieindtag og vægtforøgelse hos mus1. Derudover kan oral sonde være teknisk udfordrende og har potentiale til at forårsage skader. Som et alternativ kan mus selv administrere forbindelser, der blandes i deres mad eller opløses i deres drikkevand 2. Denne tilgang har imidlertid en stor begrænsning, som er, at den er afhængig af den naturlige døgnrytme timing af mad eller vandindtag. Desuden kan lægemiddelstabilitet eller opløselighed i vand være store problemer, når kronisk leveres på denne måde. For at overvinde disse begrænsninger kan lægemidler blandes med meget velsmagende fødevarer, såsom cookie dej 3,gelé 4,5 eller jordnøddesmør 6 for at tilskynde til selvadministration hos mus på et bestemt tidspunkt. Denne tilgang har den fordel, at den letter leveringen af lægemidler med minimal stress sammenlignet med en injektion eller daglig sonde1. Denne procedure kan tilpasses til at levere en bred vifte af lægemidler til mus. Denne protokol demonstrerer processen med forberedelse af lægemidler, uddannelse, efterfulgt af levering af lægemidler i meget velsmagende mad. Som et eksempel bruges denne metode til at administrere det antipsykotiske lægemiddel risperidone til C57BL/6J kvindelige mus. Risperidone er kendt for at have potente hyperfagiske og vægtøgningseffekter hos patienter 7, der er godt modelleret hos gnavere 6,8. Dette administrationssystem letter en meget translationel model, der kan bruges til at studere en lang række lægemidler og deres virkninger på veje, der regulerer fødeindtagelse og kropsvægt 9.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>C57B6/J mice</td>
			<td>Jackson Labs, Sacramento, CA, USA</td>
			<td>664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>corticosterone pellet mold</td>
			<td>Ted Pella Inc, Redding, CA, USA</td>
			<td>106A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse igloo</td>
			<td>VWR, Visalia, CA, USA</td>
			<td>89067-850</td>
			<td>cage enrichment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>peanut butter</td>
			<td>Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA</td>
			<td></td>
			<td>Creamy peanut butter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pestle and mortar</td>
			<td>VWR, Visalia, CA, USA</td>
			<td>470148-960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>risperidone</td>
			<td>Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA</td>
			<td>50458-593-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rodent chow</td>
			<td>LabDiet, St. Louis, MO, USA</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>weigh boat</td>
			<td>VWR, Visalia, CA, USA</td>
			<td>10803-148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>weighing scale</td>
			<td>Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland</td>
			<td>MS104TS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wypall paper X60</td>
			<td>Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA</td>
			<td>34865-05</td>
			<td>absorbent paper bedding</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

self-administration of drugs in mouse models of feeding and obesity

Prækliniske undersøgelser hos mus er ofte afhængige af invasive protokoller, såsom injektioner eller oral sonde, for at levere medicin. Disse stressende indgiftsmåder har betydelige virkninger på vigtige metaboliske parametre, herunder fødeindtagelse og kropsvægt. Selvom en attraktiv mulighed for at omgå dette er at sammensatte stoffet i gnaverføde eller opløse det i vand, har disse tilgange også begrænsninger, da de påvirkes af lægemiddelstabilitet ved stuetemperatur i længere tid, lægemidlets opløselighed i vand, og at dosering er meget afhængig af timingen af mad eller vandindtag. Den konstante tilgængelighed af lægemidlet begrænser også translationel relevans for, hvordan lægemidler administreres til patienter. For at overvinde disse begrænsninger kan lægemidler blandes med meget velsmagende mad, såsom jordnøddesmør, så mus selv administrerer forbindelser. Mus pålideligt og reproducerbart forbruge stoffet / jordnøddesmør pellet i en kort tidsramme. Denne tilgang letter en leveringsmetode med minimal stress sammenlignet med en injektion eller sonde. Denne protokol demonstrerer tilgangen af lægemiddelpræparat, dyreakklimatisering til placebolevering og lægemiddellevering. Konsekvenserne af denne fremgangsmåde diskuteres i undersøgelser vedrørende timingen af lægemiddeladministrationen og døgnrytmen.

I eksemplet præsenteret her blev jordnøddesmør brugt til at levere risperidone til mus dagligt i 14 dage.
Denne undersøgelse viser, at kronisk levering af risperidone via denne metode letter en meget reproducerbar stigning i fødeindtagelse og kropsvægt sammenlignet med kontrol (figur 1a, b). Desuden resulterer denne leveringsmetode i meget konsistente data sammenlignet med alternative, mere stressende leveringsmetoder såsom intraperitoneale...

Watch this Scientific Journal Video about Self-Administration of Drugs in Mouse Models of Feeding and Obesity at JoVE.com

Self-Administration of Drugs in Mouse Models of Feeding and Obesity

Det overordnede mål med denne procedure er at beskrive en metode til selvadministration af lægemidler, der kan bruges i musemodeller af fodring og fedme.

Selvadministration af lægemidler i musemodeller af fodring og fedme

Preclinical studies in mice often rely on invasive protocols, such as injections or oral gavage, to deliver drugs. These stressful routes of ...

Prækliniske undersøgelser hos mus er ofte afhængige af invasiv lægemiddellevering, såsom injektioner eller oral sonde, der kan have betydelige virkninger på fødeindtagelse og kropsvægt. For at overvinde disse begrænsninger kan lægemidler blandes med meget velsmagende mad som jordnøddesmør, så mus selv administrerer forbindelser med minimal stress sammenlignet med en injektion eller en sonde. Begynd med at pulverisere lægemiddeltabletterne i en mørtel ved hjælp af en støder.Den beregnede mængde jordnøddesmør vejes i en vejebåd på en tjæret skala. Derefter smeltes det over et bæger af varmt vand og bland den beregnede mængde pulveriseret stof i det smeltede smør. Når afkølet, placere jordnøddesmør stof blandes i en form.Forbered placebo pellets med jordnøddesmør alene på en lignende måde. Frys formen i 80 grader Celsius for at tillade jordnøddesmør at hærde indtil brug. Forbered standard musebure med en foring af meget absorberende papirstrøelse og berigelse, herunder papirhåndklæder og en boligkuppel.Hus en enkelt mus i hvert bur. Giv ad libitum mad og vand i burene, og lad musene akklimatisere sig til huset i cirka tre dage. Før du starter træningen, skal du faste musene i 24 timer.På den næste dag, placere en placebo jordnøddesmør pellet som en kontrol på væggen i buret ca 1,5 inches fra basen. På grund af nyhed, kan det tage cirka en time for musen at forbruge jordnøddesmør pellet på den første dag i et forsøg. Den kroniske levering af risperidone i jordnøddesmør i 14 dage lettet betydeligt højere daglige fødeindtagelse og mere vægtøgning i C57 sorte 6 kvindelige mus, sammenlignet med kontrol.Intraperitoneal levering af risperidone i samme dosis havde ikke så robuste virkninger på fødeindtagelse eller vægtøgning sammenlignet med selvlevering i jordnøddesmør. Ved udførelse af denne protokol er det vigtigt at være i overensstemmelse med nøjagtigheden af målingerne af fødeindtagelse, kropsvægt og timingen af lægemiddeladministration gennem hele undersøgelsen. Fremtidig anvendelse af denne teknik omfatter undersøgelser af timingen af lægemiddellevering på fødeindtagelse og vægtforøgelse i forbindelse med døgnrytme og metabolisk sundhed.

Research

JoVE Journal

Medicine

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinemic-euglycemic Klemmer i bevidste, uhæmmet Mus

Type 2 diabetes is characterized by a defect in insulin action. The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is widely considered the "gold ...

Segmentation and Measurement of Fat Volumes in Murine Obesity Models Using X-ray Computed Tomography

Segmentering og måling af tykke bind i murine Fedme-modeller vha. X-ray Computed Tomography

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are ...

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

Levende Imaging af Drug respons i den tumormikromiljøet i musemodeller af Breast Cancer

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

Mouse Models for Graft Arteriosclerosis

Musemodeller for Graft Åreforkalkning

Graft arteriosclerois (GA),  also called allograft vasculopathy, is a pathologic lesion that develops over  months to years in transplanted organs ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

MR og PET i musemodeller af myokardieinfarkt

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

Mus nyretransplantation: modeller af allotransplantatafstødning

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

Højfrekvente Ultrasound Imaging af Mouse Cervikal lymfeknuder

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

Evaluation of Lung Metastasis in Mouse Mammary Tumor Models by Quantitative Real-time PCR

Evaluering af lungemetastase i musebrysttumor modeller af kvantitativ real-time PCR

Metastatic disease is the spread of malignant tumor cells from the primary cancer site to a distant organ and is the primary cause of cancer associated ...

Assessing Specificity of Anticancer Drugs In Vitro

Assessing Specificity of Anticancer Drugs In Vitro

Vurdering Specificitet af Anticancer Drugs<em&gt; In vitro</em

A procedure for assessing specificity of anticancer drugs in vitro using cultures containing both tumor and non-tumor cells is demonstrated. The key ...

Novel Approach for Simultaneous Recording of Renal Sympathetic Nerve Activity and Blood Pressure with Intravenous Infusion in Conscious, Unrestrained Mice.

Romanen tilgang til simultan optagelse af Renal sympatiske Nerve aktivitet og blodtryk med intravenøs Infusion i bevidst, uhæmmet mus.

Renal sympathetic nerves contribute significantly to both physiological and pathophysiological phenomena. Evaluating renal sympathetic nerve activity ...