Name: induction and assessment of levodopa-induced dyskinesias in a rat model of parkinson's disease
Uploaded: 2021-10-14T14:30:00
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私たちは、パーキンソン病を患っているすべての人々の闘いと、彼らが毎日示す強さと回復力、特にKSCの最愛の父、マーク・スティースに感謝したいと思います。ここに示されている研究は、国立神経障害・脳卒中研究所(NS090107、NS110398)とパーキンソン病財団国際研究助成プログラム(現在のパーキンソン財団)の支援を受けました。また、Molly VanderWerpの優れた編集支援にも感謝します。

ここに提示された動物は、制度上のガイドラインに従って維持され、取り扱われた。すべての動物処置は、ミシガン州立大学機関動物ケアおよび使用委員会(IACUC)によって、連邦および州の規制に準拠して承認されました。
1. 6-OHDA病変状態の無薬物確認
<ol><li>姿勢尾ぶれ試験11,12,13 注:?...

ここでは、黒質線条体DA系の片側的6-OHDA病変後のパーキンソン病ラットモデルにおけるLIDの再現性のある誘導および評価の詳細を提示する。かつてはげっ歯類はLIDを発症しておらず、回転非対称性はラット31のLIDの類似体である可能性があると考えられていましたが、ラットとマウスのモデルは過去20年間に特徴付けられており、LID研究のためのよく受け入れられたツールで?...

レボドパ(L-DOPA)がPD 1,2の患者の治療法として最初に導入されてから50年以上が経ちましたが、パーキンソン病の運動症状に対する最も効果的な治療法として非常に効果的です。PDに関連する臨床運動症状は、黒質(SN)パースコンパクタにおけるドーパミン(DA)ニューロンの喪失に由来し、線条体において利用可能なドーパミンの劇的な減少をもたらす。L-DOPAは線条体DAレベルを効果的に回復させ、疾患の早期に運動利益をもたらす3,4。不適切なことに、長期治療では、PDを有するほとんどの個人は、舞踏病、ジストニア、およびアテトーシスを含むL-DOPA誘発性ジスキネシア(LID)を発症し、これはしばしば日常生活の活動に重大な影響を及ぼす5,6,7。
げっ歯類におけるLIDの行動モデルはいくつか存在するが、LIDのモデリングと行動評価の違いは、実験室間の結果の再現性、および前臨床PD研究のためのこれらの実験ツールの信頼性に疑問を投げかけている。臨床運動障害専門医8と共同で開発された現在のプロトコルは、LID誘導および評価のための簡単な方法であり、6-ヒドロキシドーパミン(6-OHDA)誘発片側性ニグラル病変9,10を利用するPDのラットモデルでの使用に適している。ここで提供されるLID評価尺度には、さまざまな個々の身体部分における運動異常行動の強度と頻度の両方についてのスコアリングが含まれる。実験のワークフロー最適化、パーキンソン病およびジスキネティック動物の適切なケアおよび取り扱いに関する関連情報も提供される。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1376px;" width="1375">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">&#160;100 Minutes Digital Timer</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">1111764</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">&#160;Compass CX Compact Scale</td>
			<td style="width:193px;">Ohaus</td>
			<td style="width:182px;">30428202</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">5-(2-aminoethyl)-1,2,4-benzenetriol, monohydrobromide</td>
			<td style="width:193px;">Cayman Chemicals</td>
			<td style="width:182px;">25330</td>
			<td style="width:559px;">6-OHDA is a catecholaminergic neurotoxin that is used to induce dopaminergic lesions and parkinsonian symptoms in rodents.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Allentown cages</td>
			<td style="width:193px;">Allentown, LLC</td>
			<td style="width:182px;">Rat900</td>
			<td style="width:559px;">Allentown cages provide the ability to view the rats from all sides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">BD Allergist Trays with Permanently Attached Needle</td>
			<td style="width:193px;">BD</td>
			<td style="width:182px;">BD 305540</td>
			<td style="width:559px;">For subcutaneous L-DOPA injections</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:441px;">Benserazide hydrochloride</td>
			<td style="width:193px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:182px;">B7283</td>
			<td style="width:559px;">Benserazide is a peripheral decarboxylase inhibitor used with L-DOPA to to induce dyskinesia in rodent models of PD.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Glass amber scintillation vials</td>
			<td style="width:193px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:182px;">B7921</td>
			<td style="width:559px;">Used for storage of L-DOPA/benserazide at -20 &#176;C until mixed with sterile saline.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester hydrochloride</td>
			<td style="width:193px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:182px;">D1507</td>
			<td style="width:559px;">L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester is a precursor to&#160;L-DOPA that crosses the blood-brain barrierand use to treat parkinsonian symptoms in rodents.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Paper Mate Sharpwriter Mechanical Pencils</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">107250</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Rodent nutritionally complete enrichment treats</td>
			<td style="width:193px;">Bio-Serv</td>
			<td style="width:182px;">F05478</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Round Ice Bucket with Lid, 2.5 L</td>
			<td style="width:193px;">Corning</td>
			<td style="width:182px;">432129</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Standard Plastic Clipboard</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">1227770</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Steel wired 6&#39; long movable shelving units</td>
			<td style="width:193px;">Uline</td>
			<td style="width:182px;">H9488</td>
			<td style="width:559px;">Width/Height can be adjusted to need/number of rats per experiment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Sterile Saline 0.9%</td>
			<td style="width:193px;">Covidien/Argyle</td>
			<td style="width:182px;">1020</td>
			<td style="width:559px;">For mixing with L-DOPA/benserazide prior to subcutaneous injections.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and assessment of levodopa-induced dyskinesias in a rat model of parkinson's disease

レボドパ(L-DOPA)は、パーキンソン病(PD)の運動症状の治療に使用されるゴールドスタンダード療法のままです。しかしながら, L-DOPA誘発性ジスキネジアとして知られている不要な不随意運動 (LID) このドーパミン前駆体の長期使用で発症します。.LIDの発生率は、治療から10〜15年以内にPD患者の約90%にエスカレートすると推定されています。この疾患のメカニズムを理解し、新規かつ効果的な抗ジスキネジア治療薬を開発するには、治療介入の前臨床試験のための一貫した正確なモデリングが必要です。PDのラットモデルにおける6-OHDA誘導性黒質病変後のLIDの信頼性の高い誘導および包括的な評価のための詳細な方法をここに提示する。ラットにおける信頼性の高いLID評価は、PD患者に対するこの一般的な治療誘発性の負担を軽減または排除することに焦点を当てた新しい治療法をテストするために、実験室全体で容易に利用できる強力なツールを提供する。

パーキンソン病ラットのLIDは、ジストニック、過運動、およびステレオタイプの行動を含む、異常な不随意運動(AIM)の範囲として現れる可能性がある。このような動作のLID評価基準は、強度(表1)と周波数(表2)の両方を含むようにここに示されています。これにより、各ラットの全体的なLID重症度スコアが提供され、各評価時点でのこれらの行動に関与するのに費やさ?...

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Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease

この記事では、パーキンソン病のラットモデルにおけるレボドパ誘発性ジスキネジアを誘導および評価する方法について説明します。このプロトコルは、ジストニックおよび過運動性の両方のさまざまな運動異常行動の強度と頻度に関する詳細な情報を提供し、この満たされていない医療ニーズを標的とする治療をテストするための信頼性の高いツールを提供します。

パーキンソン病のラットモデルにおけるレボドパ誘発性ジスキネジアの誘導と評価

Levodopa (L-DOPA) remains the gold-standard therapy used to treat Parkinson&#39;s disease (PD) motor symptoms. However, unwanted involuntary movements ...

我々のプロトコールは、パーキンソン病のラットモデルにおけるレボドパ誘発性ジスキネジアの信頼性の高い誘導および包括的な評価のための詳細な方法を提供する。私たちのジスキネジア評価尺度の主な利点は、特定の異常な不随意運動の強度とその行動を示すのに費やされた時間の両方を定量化できることです。レボドパ誘発性ジスキネジーの信頼できる動物モデルは、パーキンソン病患者の副作用を軽減または排除するための効果的な治療法を見つけるという最終目標を実現する上で重要である。ラットを毎週秤量して実験の準備を開始し、体重変化に基づいて適切な薬剤量を算出する。ラットに栄養的に完全で非常に嗜好性の高いおやつを提供する。L-DOPA治療の初日に、ラットを施設の動物ケアおよび使用委員会が承認した濃縮で供給された単一の住宅に移した。また、研究中ずっとラットを単一のハウジングに維持して、行動評価に対する仲間の干渉を避けます。ジスキネジア評価日には、行動評価の妨げにならないように、ケージ内の水筒、食料ラック、濃縮物を取り出し、ケージをスチールワイヤーラックに約45度の角度で置き、識別タグを上にひっくり返します。L-DOPA注射の前に、アンバーバイアル中の凍結乾燥L-DOPAとベンセラジドミックスを予め秤量した滅菌生理食塩水に適切な量を加え、10秒間よく振る。調製直後に、26ゲージ針に取り付けられた個々のシリンジに各動物のためのL-DOPA-ベンセラジド混合物の必要量を充填し、各シリンジに個々の動物識別でラベルを付ける。最初のケージを注射ベンチに持ち込んだ後、ラットをケージから取り出して注射面に置きます。利き手ではない手を使用して、手のひらを表面に当ててラットの頭と肩を拘束し、親指と人差し指で肩甲骨の上に横たわる背中の皮膚をこすります。利き手を使用して、指の間の皮下腔にL-DOPAボリュームを注入し、筋肉内注射を避けるために針を体に平行に保ちます。注射後、ラットをケージに入れます。次に、タイマーを1〜2分間設定し、すべてのラットが注射されるまで、1〜2分ごとに1匹のラットを注入する手順を繰り返します。評価日に、ケージの隣にタイマーを配置して、評価期間中の特定の行動の頻度を推定しながら、レボドパ誘発性ジスキネジアまたはLID行動強度を観察します。LID行動の初期発症、ピーク挙動、および所望の時点数における衰退段階を含む、ジストニックおよび過運動性ジスキネジア運動の強度および頻度を評価する。1 分間の評価間隔を使用する場合は、タイマーを 1 分間に設定して最初のラットを評価し、1 分間隔ですべてのラットで評価を続けます。パーキンソン病ラットにおける異常な不随意行動のLID評価は、行動の強度および頻度を含むように分類された。ラットでは、ジストニック、運動亢進、ステレオタイプ行動を含む一連の異常な不随意運動が観察された。代表的な分析は、実験タイムラインおよび投薬スケジュール全体にわたってピーク用量LIDとして提示されたデータの例を提供する。LIDのピーク用量は、群平均LIDスコアが最も大きかった時間として定義した。さらに、LID評価データを、異なるL−DPOA濃度で各毎日の評価時間経過にわたって調べ、群を結合し、個々の動物としてプロットした。行動学的に評価された被験者の死後組織は、レボドパ誘発性ジスキネジアに関連する分子機構、およびそのような分子機構に対する治療介入の影響を探求するために使用することができる。レボドパ誘発性ジスキネジアの動物モデルは、この行動病の根底にあると考えられるいくつかのメカニズムを解明するのに有用であった。このような理解は、いくつかの標的の前臨床的および臨床的評価につながっている。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

のロテノン誘発性のパーキンソン病モデルにおける自発と驚愕誘発性歩行を特徴づけるための方法<em&gt;ショウジョウバエ</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease

神経変性疾患のマウスモデルで FITC 標識アルブミンの点滴静注による血液脳関門透過性の評価

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

虚血性脳卒中のモデルラットの血液脳関門の破壊のIn Vivo評価

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...

Generation of Alpha-Synuclein Preformed Fibrils from Monomers and Use In Vivo

モノマーからのαシヌクレイン予備型フィブリルの生成と生体内での使用

Use of the in vivo alpha-synuclein preformed fibril (&#945;-syn PFF) model of synucleinopathy is gaining popularity among researchers aiming to model ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

成人小脳スライスにおける長期うつ病誘導の評価

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Applying the RatWalker System for Gait Analysis in a Genetic Rat Model of Parkinson's Disease

パーキンソン病の遺伝的ラットモデルにおける歩行解析のためのラットウォーカーシステムの適用

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

自動画像解析を用いたげっ歯類モデルのサブスタチングニグラにおけるドーパミン作動性ニューロン密度の半定量的決定

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

A Rat Model of EcoHIV Brain Infection

エコHIV脳感染症のラットモデル

It has been well studied that the EcoHIV infected mouse model is of significant utility in investigating HIV associated neurological complications. ...

The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

パーキンソン病の6-ヒドロキシドーパミンラットモデル

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...