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

עבודה זו נתמכה על ידי מענק המכונים הלאומיים לבריאות R01DK117872 שהוענק ל- OO ומלגת קרן לארי L Hillblom שהוענקה ל- RCZ.

כל ההליכים הנוגעים לנושאים בעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC) באוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו.
1. הכנת כדור חמאת בוטנים
<ol><li>לחשב את כמות התרופה הדרושה כדי להפוך את המינון הרצוי של תרופה גלולה של חמאת בוטנים בקנה מידה לגודל של אצווה הנדרשת לנ...

<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>

בעת ביצוע פרוטוקול זה, חשוב להיות עקבי עם הדיוק של מדידות צריכת המזון ומשקל הגוף ואת העיתוי של ניהול התרופה לאורך המחקר. בעוד שיטה זו של ניהול עצמי דורשת שלב אימון משמעותי, חשוב במיוחד להתאקלם בעכברים לחידוש חמאת הבוטנים ולהבטיח לעכברים לצרוך את התרופה בזמן שניתן. לאחר שהוקם, הוא מציע גם גמ...

מטרת שיטה זו היא לספק תרופות בעכברים באמצעות הליך לא פולשני, מלחיץ מינימלית. מחקרים פרה-קליניים בעכברים מסתמכים לעתים קרובות על מסלולים מלחיצים ופולשניים של מתן תרופות שיכולות להיות השפעות משמעותיות על פרמטרים מטבוליים. לדוגמה, gavage אוראלי יומי חוזר על עצמו יכול להפחית באופן משמעותי את צריכת הקלוריות ואת העלייה במשקל בעכברים1. בנוסף, gavage אוראלי יכול להיות מאתגר מבחינה טכנית ויש לו פוטנציאל לגרום לפציעות. כחלופה, עכברים יכולים לנהל תרכובות עצמית המעורבות במזון שלהם או מומסות במי השתייה שלהם 2. עם זאת, גישה זו יש מגבלה גדולה, כלומר, היא מסתמכת על התזמון הביולוגי הטבעי של צריכת מזון או מים. יתר על כן, יציבות סמים או מסיסות במים יכול להיות בעיות עיקריות כאשר מועבר באופן כרוני בדרך זו. כדי להתגבר על מגבלות אלה, תרופות ניתן לערבב עם מזונות טעימים מאוד, כגון בצק עוגיות 3, ג'לי 4,5 או חמאת בוטנים 6 כדי לעודד מתן עצמי בעכברים בזמן שצוין. גישה זו יש את היתרון של סיוע אספקת סמים עם מתח מינימלי לעומת זריקה או gavage יומי1. הליך זה יכול להיות מותאם כדי לספק מגוון רחב של תרופות לעכברים. פרוטוקול זה מדגים את התהליך של הכנת סמים, אימון, ואחריו משלוח סמים במזון טעים מאוד. כדוגמה, שיטה זו משמשת כדי לנהל את ריספרידון התרופה אנטי פסיכוטית ל C57BL / 6J עכברים נשיים. Risperidone ידוע יש השפעות hyperphagic חזק ועלייה במשקל בחולים 7 כי הוא מודל היטב מכרסמים 6,8. מערכת זו של הממשל מאפשרת מודל תרגום מאוד שניתן להשתמש בו כדי ללמוד מגוון רחב של תרופות ואת ההשפעות שלהם על מסלולים המסדירים את צריכת המזון ואת משקל הגוף 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

מחקרים פרה-קליניים בעכברים מסתמכים לעתים קרובות על פרוטוקולים פולשניים, כגון זריקות או gavage אוראלי, כדי לספק תרופות. מסלולים מלחיצים אלה של הממשל יש השפעות משמעותיות על פרמטרים מטבוליים חשובים כולל צריכת מזון ומשקל הגוף. למרות אפשרות אטרקטיבית לעקוף את זה היא להגביר את התרופה במזון מכרסמים או להמיס אותו במים, גישות אלה יש גם מגבלות כפי שהם מושפעים יציבות התרופה בטמפרטורת החדר לתקופות ממושכות של זמן, המסיסות של התרופה במים, וכי מינון תלוי מאוד בתזמון של צריכת מזון או מים. הזמינות המתמדת של התרופה מגבילה גם את הרלוונטיות התרגומית על אופן מתן התרופות לחולים. כדי להתגבר על מגבלות אלה, תרופות ניתן לערבב עם מזון טעים מאוד, כגון חמאת בוטנים, המאפשר עכברים לנהל תרכובות עצמית. עכברים צורכים באופן אמין ורבייה את גלולה התרופה / חמאת בוטנים בתוך מסגרת זמן קצרה. גישה זו מקלה על גישת משלוח עם מתח מינימלי בהשוואה להזרקה או gavage. פרוטוקול זה מדגים את הגישה של הכנת סמים, התאקלמות בעלי חיים לאספקת פלצבו, ואספקת סמים. ההשלכות של גישה זו נדונות במחקרים הקשורים לתזמון של ניהול התרופות והשעון הביולוגי.

בדוגמה המוצגת כאן, חמאת בוטנים שימשה כדי לספק ריספרידון לעכברים מדי יום במשך 14 ימים.
מחקר זה מראה את המסירה הכרונית של ריספרידון בשיטה זו מקלה על עלייה רבת להתרבות בצריכת המזון ובמשקל הגוף בהשוואה לשליטה (איור 1a,b). בנוסף, שיטת משלוח זו מביאה נתונים ע?...

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

המטרה הכוללת של הליך זה היא לתאר שיטה לניהול עצמי של תרופות שניתן להשתמש בה במודלים עכבר של האכלה והשמנת יתר.

ניהול עצמי של תרופות במודלים עכבר של האכלה והשמנת יתר

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

מחקרים פרה-קליניים בעכברים מסתמכים לעתים קרובות על אספקת תרופות פולשניות, כגון זריקות או gavage אוראלי שיכולות להיות השפעות משמעותיות על צריכת המזון ומשקל הגוף. כדי להתגבר על מגבלות אלה, תרופות ניתן לערבב עם מזון טעים מאוד כגון חמאת בוטנים, המאפשר עכברים לנהל עצמי תרכובות עם מתח מינימלי לעומת זריקה או gavage. התחל על ידי רילוק טבליות התרופה במרגמה באמצעות עלה.שקול את הכמות המחושבת של חמאת בוטנים בסירת שקילה בקנה מידה מזופת. לאחר מכן, להמיס אותו על של מים חמים ולערבב את הכמות המחושבת של התרופה מרוסקת לתוך החמאה המומסת. כאשר מקורר, מניחים את תערובת התרופה חמאת בוטנים לתוך תבנית.הכן את כדורי הפלצבו עם חמאת בוטנים לבד באופן דומה. להקפיא את התבנית ב 80 מעלות צלזיוס כדי לאפשר חמאת בוטנים להקשות עד השימוש. הכן כלובי עכבר סטנדרטיים עם בטנה של מצעים והעשרה מנייר סופגים מאוד, כולל מגבות נייר וכיפת דיור.בית עכבר אחד בכל כלוב. ספק מזון ומים עד libitum בכלובים, ולאפשר לעכברים להתאקלם לדיור במשך כשלושה ימים. לפני תחילת האימונים, מהר את העכברים במשך 24 שעות.למחרת, מניחים גלולה חמאת בוטנים פלצבו כשליטה על קיר הכלוב כ -1.5 אינץ 'מהבסיס. בשל חידוש, זה עלול לקחת כשעה עבור העכבר לצרוך את גלולה חמאת בוטנים ביום הראשון של משפט. הלידה הכרונית של ריספרידון בחמאת בוטנים במשך 14 ימים הקלה על צריכת מזון יומית גבוהה משמעותית ועלייה במשקל יותר ב- C57 שחור 6 עכברים נשיים, בהשוואה לשליטה.משלוח intraperitoneal של ריספרידון באותו המינון לא היו השפעות חזקות כל כך על צריכת מזון או עלייה במשקל לעומת משלוח עצמי בחמאת בוטנים. בעת ביצוע פרוטוקול זה, חשוב להיות עקבי עם הדיוק של מדידות צריכת מזון, משקל הגוף, ואת העיתוי של ניהול התרופה לאורך המחקר. יישום עתידי של טכניקה זו כוללים את המחקרים של תזמון אספקת סמים על צריכת מזון ועלייה במשקל בהקשר של שעון ביולוגי ובריאות מטבולית.

Research

JoVE Journal

Medicine

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps ב, עכברים מודעת בלתי מרוסנת

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

פילוח ומדידה של כמויות השומן מודלים השמנת יתר Murine באמצעות קרני רנטגן טומוגרפיה ממוחשבת

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

חי הדמיה של תגובות סמים בmicroenvironment הגידול במודלים עכבריים של סרטן השד

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

מודלים עכבר לטרשת עורקים שתל

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

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

השתלת כליה עכבר: מודלים של דחיית השתל

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

בתדירות גבוהה אולטראסאונד הדמיה של בלוטות לימפה עכבר צוואר הרחם

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

הערכה של ריאות גרורה במודלי גידול עכבר החלב על ידי בזמן אמת כמותי 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

הערכה ספציפית של תרופות נגד הסרטן<em&gt; במבחנה</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.

בגישה חדשנית עבור הקלטה בו זמנית של פעילות העצבים הסימפתטית כליות, לחץ דם עם עירוי תוך ורידי, בהכרה, עכברים ערככם.

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