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

Detta arbete stöddes av National Institutes of Health Grant R01DK117872 som tilldelades OO och Larry L Hillblom Foundation Fellowship som tilldelades RCZ.

Alla försök som involverar djurförsök har godkänts av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) vid University of California, San Diego.
1. Göra drog-jordnötssmör pellet
<ol><li>Beräkna mängden läkemedel som behövs för att göra önskad dos av läkemedel i en pellet av jordnötssmör och skala till storleken på den sats som krävs för ett experiment. Viktigt är att pellets kan hållas vid -80 °C, beroende på läkemedelsstabilitet.</li>
	<li>Pulverisera läkemedels...

<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>

När du genomför detta protokoll är det viktigt att vara konsekvent med noggrannheten i mätningarna av matintag och kroppsvikt och tidpunkten för läkemedelsadministration under hela studien. Medan denna självadministrationsmetod kräver en betydande träningsfas, är detta särskilt viktigt för att acklimatisera mössen till jordnötssmörets nyhet och se till att möss konsumerar läkemedlet vid den angivna tiden. När det väl har etablerats erbjuder det också stor experimentell flexibilitet och kan modifieras ...

Målet med denna metod är att leverera läkemedel hos möss via ett icke-invasivt, minimalt stressigt förfarande. Prekliniska studier på möss förlitar sig ofta på stressiga, invasiva vägar för läkemedelsadministration som kan ha betydande inverkan på metabola parametrar. Till exempel kan repetitiv daglig oral sondmatning avsevärt minska kaloriintaget och viktökning hos möss1. Dessutom kan oral sondmatning vara tekniskt utmanande och har potential att orsaka skador. Som ett alternativ kan möss själv administrera föreningar som blandas i maten eller löses upp i deras dricksvatten 2. Detta tillvägagångssätt har dock en stor begränsning, vilket är att det förlitar sig på den naturliga dygnsrytmtiden för mat- eller vattenintag. Dessutom kan läkemedelsstabilitet eller löslighet i vatten vara stora problem när kroniskt levereras på detta sätt. För att övervinna dessa begränsningar kan droger blandas med mycket välsmakande livsmedel, såsom kakdeg 3,gelé 4,5 eller jordnötssmör 6 för att uppmuntra självadministration hos möss vid en angiven tidpunkt. Detta tillvägagångssätt har fördelen att underlätta läkemedelsleverans med minimal stress jämfört med en injektion eller daglig sondmatning1. Denna procedur kan anpassas för att leverera ett brett utbud av läkemedel till möss. Detta protokoll visar processen med läkemedelspreparat, träning, följt av läkemedelsleverans i mycket välsmakande mat. Som ett exempel används denna metod för att administrera antipsykotiska läkemedlet risperidon till C57BL/6J kvinnliga möss. Risperidon är välkänt för att ha potenta hyperfagiska och viktökningseffekter hos patienter 7 som är väl modellerade hos gnagare 6,8. Detta administrationssystem underlättar en mycket translationell modell som skulle kunna användas för att studera en mängd olika läkemedel och deras effekter på vägar som reglerar födointag och kroppsvikt 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

Prekliniska studier på möss förlitar sig ofta på invasiva protokoll, såsom injektioner eller oral sondmatning, för att leverera läkemedel. Dessa stressiga administreringsvägar har betydande effekter på viktiga metabola parametrar inklusive matintag och kroppsvikt. Även om ett attraktivt alternativ att kringgå detta är att förvärra läkemedlet i gnagaremat eller lösa upp det i vatten, har dessa metoder också begränsningar eftersom de påverkas av läkemedelsstabilitet vid rumstemperatur under längre tidsperioder, läkemedlets löslighet i vatten och att dosering är mycket beroende av tidpunkten för mat- eller vattenintag. Den ständiga tillgången på läkemedlet begränsar också translationell relevans för hur läkemedel administreras till patienter. För att övervinna dessa begränsningar kan droger blandas med mycket välsmakande mat, såsom jordnötssmör, så att möss kan själv administrera föreningar. Möss konsumerar på ett tillförlitligt och reproducerbart sätt läkemedlet / jordnötssmörpellet på kort tid. Detta tillvägagångssätt underlättar en leveransmetod med minimal stress jämfört med en injektion eller sondmatning. Detta protokoll visar tillvägagångssättet för läkemedelspreparat, djuracklimatisering till placeboleverans och läkemedelsleverans. Konsekvenserna av detta tillvägagångssätt diskuteras i studier relaterade till tidpunkten för läkemedelsadministration och dygnsrytmen.

I exemplet som presenteras här användes jordnötssmör för att leverera risperidon till möss dagligen i 14 dagar.
Denna studie visar att kronisk leverans av risperidon via denna metod underlättar en mycket reproducerbar ökning av födointag och kroppsvikt jämfört med kontroll (figur 1a,b). Dessutom resulterar denna leveransmetod i mycket konsekventa data jämfört med alternativa, mer stressiga leveransmetoder som intraperitoneal injektion...

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 övergripande målet med detta förfarande är att beskriva en metod för självadministration av läkemedel som kan användas i musmodeller av utfodring och fetma.

Självadministration av droger i musmodeller av utfodring och fetma

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

Prekliniska studier på möss förlitar sig ofta på invasiv läkemedelstillförsel, såsom injektioner eller oral sondmatning som kan ha betydande effekter på matintag och kroppsvikt. För att övervinna dessa begränsningar kan läkemedel blandas med mycket välsmakande mat som jordnötssmör, vilket gör det möjligt för möss att själv administrera föreningar med minimal stress jämfört med en injektion eller en sondmatning. Börja med att pulvrisera läkemedelstabletterna i en mortel med en mortel.Väg den beräknade mängden jordnötssmör i en vägbåt på en tjärad skala. Smält sedan det över en bägare varmt vatten och blanda den beräknade mängden pulveriserat läkemedel i det smälta smöret. När du kyls, placera jordnötssmördrogblandningen i en form.Förbered placebopelletsen med enbart jordnötssmör på ett liknande sätt. Frys formen i 80 grader Celsius så att jordnötssmöret härdas tills det används. Förbered vanliga musburar med ett foder av mycket absorberande papperssängkläder och berikning, inklusive pappershanddukar och en huskupol.Hysa en enda mus i varje bur. Ge ad libitum mat och vatten i burarna och låt mössen acklimatisera sig till höljet i ungefär tre dagar. Innan du börjar träningen, snabb mössen i 24 timmar.Nästa dag, placera en placebo jordnötssmörpellet som en kontroll på burväggen cirka 1,5 tum från basen. På grund av nyhet kan det ta ungefär en timme för musen att konsumera jordnötssmörpellet på den första dagen av en rättegång. Den kroniska leveransen av risperidon i jordnötssmör i 14 dagar underlättade betydligt högre dagligt matintag och mer viktökning hos C57 svarta 6 kvinnliga möss, jämfört med kontroll.Intraperitoneal leverans av risperidon i samma dos hade inte sådana robusta effekter på matintag eller viktökning jämfört med självleverans i jordnötssmör. När du genomför detta protokoll är det viktigt att vara konsekvent med noggrannheten i mätningarna av matintag, kroppsvikt och tidpunkten för läkemedelsadministration under hela studien. Framtida tillämpning av denna teknik inkluderar studier av tidpunkten för läkemedelsleverans på matintag och viktökning i samband med dygnsrytm och metabolisk hälsa.

Research

JoVE Journal

Medicine

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps i medvetna, sidostagade Möss

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 och Mätning av FAT-volymer i murina fetma modeller med hjälp av X-ray datortomografi

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

Realtidsundersökningen av Drug svar i tumören mikromiljön i musmodeller av bröstcancer

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

Musmodeller för Graft åderförkalkning

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

Mus Njurtransplantation: Modeller av allograftavstötning

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

Högfrekvent ultraljud avbildning av Mouse Cervical lymfkörtlar

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

Utvärdering av lungmetastas i musbrösttumör Modeller av kvantitativ realtids-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

Bedöma Specificitet av cytostatika<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 metod för samtidig inspelning av nedsatt sympatisk nervaktivitet och blodtryck med intravenös Infusion i medveten, ohämmad möss.

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