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 arbeidet ble støttet av National Institutes of Health grant R01DK117872 tildelt OO og Larry L Hillblom Foundation Fellowship tildelt RCZ.

Alle prosedyrer som involverer dyrefag er godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) ved University of California, San Diego.
1. Å lage stoffet-peanøttsmørpellet
<ol><li>Beregn mengden stoff som trengs for å lage ønsket dose medikament i en pellets av peanøttsmør og skalere til størrelsen på batchen som kreves for et eksperiment. Det er viktig at pellets holdes ved -80 °C, avhengig av legemiddelstabilitet.</li>
	<li>Pulveriser stofftablettene ved hjelp av en m?...

<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>

Når du gjennomfører denne protokollen, er det viktig å være i samsvar med nøyaktigheten av målingene av matinntak og kroppsvekt og tidspunktet for legemiddeladministrasjon gjennom hele studien. Selv om denne selvadministrasjonsmetoden krever en betydelig treningsfase, er dette spesielt viktig for å akklimatisere musene til nyheten om peanøttsmøret og sikre at mus forbruker stoffet på det tidspunktet som er gitt. Når det er etablert, tilbyr det også stor eksperimentell fleksibilitet og kan modifiseres og tilpa...

Målet med denne metoden er å levere stoffer hos mus via en ikke-invasiv, minimal stressende prosedyre. Prekliniske studier på mus er ofte avhengige av stressende, invasive ruter for legemiddeladministrasjon som kan ha betydelige konsekvenser for metabolske parametere. For eksempel kan repeterende daglig oral gavage redusere kaloriinntaket og vektøkningen i mus1betydelig. I tillegg kan oral gavage være teknisk utfordrende og har potensial til å forårsake skader. Som et alternativ kan mus selv administrere forbindelser som blandes i maten eller oppløses i drikkevannet 2. Imidlertid har denne tilnærmingen en stor begrensning, som er at den er avhengig av den naturlige døgntid for mat eller vanninntak. Videre kan legemiddelstabilitet eller løselighet i vann være store problemer når det leveres kronisk på denne måten. For å overvinne disse begrensningene kan stoffene blandes med svært velsmakende matvarer, for eksempel kakedeig 3, gelé 4,5 eller peanøttsmør 6 for å oppmuntre til selvadministrasjon hos mus på et bestemt tidspunkt. Denne tilnærmingen har fordelen av å legge til rette for legemiddellevering med minimalt stress sammenlignet med en injeksjon eller daglig gavage1. Denne prosedyren kan tilpasses for å levere et bredt utvalg av stoffer til mus. Denne protokollen demonstrerer prosessen med legemiddelforberedelse, opplæring, etterfulgt av legemiddellevering i svært velsmakende mat. Som et eksempel brukes denne metoden til å administrere det antipsykotika risperidon til C57BL / 6J kvinnelige mus. Risperidon er kjent for å ha potente hyperfagiske og vektøkningseffekter hos pasienter 7 som er godt modellert hos gnagere 6,8. Dette administrasjonssystemet letter en svært translasjonell modell som kan brukes til å studere et bredt spekter av stoffer og deres effekter på veier som regulerer matinntak og kroppsvekt 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

Prekliniske studier på mus er ofte avhengige av invasive protokoller, for eksempel injeksjoner eller oral gavage, for å levere legemidler. Disse stressende administrasjonsveiene har betydelige effekter på viktige metabolske parametere, inkludert matinntak og kroppsvekt. Selv om et attraktivt alternativ for å omgå dette er å blande stoffet i gnagermat eller oppløse det i vann, har disse tilnærmingene også begrensninger da de påvirkes av legemiddelstabilitet ved romtemperatur i lengre perioder, stoffets løselighet i vann, og at doseringen er svært avhengig av tidspunkt for mat eller vanninntak. Den konstante tilgjengeligheten av stoffet begrenser også translasjonell relevans for hvordan legemidler administreres til pasienter. For å overvinne disse begrensningene kan stoffene blandes med svært velsmakende mat, for eksempel peanøttsmør, slik at mus kan selv administrere forbindelser. Mus bruker pålitelig og reprodusert stoffet / peanøttsmørpelletsen på kort tid. Denne tilnærmingen letter en leveringstilnærming med minimal stress sammenlignet med en injeksjon eller gavage. Denne protokollen demonstrerer tilnærmingen til legemiddelforberedelse, dyreakklimatisering til placebolevering og legemiddellevering. Implikasjonene av denne tilnærmingen diskuteres i studier knyttet til tidspunkt for legemiddeladministrasjon og døgnrytmen.

I eksemplet som presenteres her, ble peanøttsmør brukt til å levere risperidon til mus daglig i 14 dager.
Denne studien viser kronisk levering av risperidon via denne metoden letter svært reproduserbar økning i matinntak og kroppsvekt sammenlignet med kontroll (Figur 1a,b). I tillegg resulterer denne leveringsmåten i svært konsistente data sammenlignet med alternative, mer stressende leveringsmetoder som intraperitoneale injeksjoner (<stron...

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 målet med denne prosedyren er å beskrive en metode for selvadministrasjon av legemidler som kan brukes i musemodeller av fôring og fedme.

Selvadministrasjon av narkotika i musemodeller av fôring og fedme

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

Prekliniske studier på mus er ofte avhengige av invasiv legemiddellevering, for eksempel injeksjoner eller oral gavage som kan ha betydelige effekter på matinntak og kroppsvekt. For å overvinne disse begrensningene kan stoffene blandes med svært velsmakende mat som peanøttsmør, slik at mus kan selvadministrere forbindelser med minimalt stress sammenlignet med en injeksjon eller en gavage. Begynn med å pulverisere stofftablettene i en mørtel ved hjelp av en pestle.Vei beregnet mengde peanøttsmør i en veiebåt på en tjærevekt. Deretter smelter du det over et beger med varmt vann og blander den beregnede mengden pulverisert stoff i smeltet smør. Når det er avkjølt, legg peanøttsmørblandingen i en form.Forbered placebopellets med peanøttsmør alene på en lignende måte. Frys formen i 80 grader Celsius for å la peanøttsmøret herdes til bruk. Forbered standard musebur med et fôr med svært absorberende papir sengetøy og berikelse, inkludert papirhåndklær og en boligkuppel.Hus en enkelt mus i hvert bur. Gi ad libitum mat og vann i burene, og la musene akklimatisere seg til huset i omtrent tre dager. Før du starter treningen, fest musene i 24 timer.Neste dag plasserer du en placebo peanøttsmørpellet som en kontroll på veggen av buret ca. 1,5 tommer fra basen. På grunn av nyhet kan det ta omtrent en time for musen å konsumere peanøttsmørpellet på den første dagen av en prøve. Kronisk levering av risperidon i peanøttsmør i 14 dager forenklet betydelig høyere daglig matinntak og mer vektøkning hos C57 svart 6 kvinnelige mus, sammenlignet med kontroll.Intraperitoneal levering av risperidon i samme dose hadde ikke så robuste effekter på matinntak eller vektøkning sammenlignet med selvlevering i peanøttsmør. Når du utfører denne protokollen, er det viktig å være i samsvar med nøyaktigheten av målingene av matinntak, kroppsvekt og tidspunktet for legemiddeladministrasjon gjennom hele studien. Fremtidig anvendelse av denne teknikken inkluderer studier av tidspunktet for legemiddellevering på matinntak og vektøkning i sammenheng med døgnrytme og metabolsk helse.

Research

JoVE Journal

Medicine

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinemic-euglycemic Klemmer i Conscious, Uhemmet 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 av fett Volumene i murine Fedme modeller med X-ray Datatomografiscanning

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

Lever Imaging of Drug Responses i svulsten mikromiljøet i musemodeller av 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

Mus Modeller for Graft Arteriosclerosis

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 av hjerteinfarkt

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 nyretransplanterte: Modeller av allograft-avstøting

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

Høyfrekvente ultralydavbildning av Muse Cervical lymfeknuter

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 av Lung metastaser i Mouse Brysttumormodeller av 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

Vurdere Spesifisitet av kreftmedisiner<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.

Ny tilnærming for samtidig opptak av nyre sympatiske Nerve aktivitet og blodtrykk med intravenøs infusjon i bevisst, uhemmet mus.

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