silk-film-culture-system-for-in-vitro-analysis-and-biomaterial-design

Silk Film Culture System for <em>in vitro</em> Analysis and Biomaterial Design

Silk films are promising protein-based biomaterials that can be fabricated with high fidelity and economically within a research laboratory environment ...

The rich repertoire of mouse social behaviors makes it possible to use mouse models to study neurodevelopmental disorders characterized by social deficits. The fact that mice are naturally nocturnal animals raises a critical question of whether behavioral experiments should be strictly conducted in the dark phase and whether light phase testing is a major methodologically mistake. Although mouse social tasks have been performed in both phases in different laboratories, there seems to be no general consensus on whether testing phase is a critical factor or not. A recent study from our group showed remarkably similar social scores obtained from inbred mice tested in the light and the dark phase, providing evidence that light phase testing could yield reliable results as robust as dark phase testing for the sociability test. Here we offer a comprehensive review on mouse social behaviors measured in light and dark phases and explain why it is reasonable to test laboratory mice in experimental social tasks in the light phase.

Light phase testing of social behaviors: not a problem.

Das reiche Repertoire der sozialen Mausverhalten erm&ouml;glicht es, die Mausmodelle verwenden Neurodevelopmental St&ouml;rungen gekennzeichnet durch gesellschaftliche Defizite zu studieren. Die Tatsache, dass die M&auml;use nat&uuml;rlich Nachttiere sind wirft eine kritische Frage ob Verhaltens Experimente streng in der dunklen Phase durchgef&uuml;hrt werden sollte und ob leichte Phase zu testen ist ein wichtiger methodischer Fehler. Obwohl Maus soziale Aufgaben in beiden Phasen in verschiedenen Labors durchgef&uuml;hrt wurden, scheint es keine allgemeine Einigkeit dar&uuml;ber, ob Testphase ein kritischer Faktor oder nicht ist. Eine aktuelle Studie aus unserer Gruppe zeigten bemerkenswert &auml;hnliche soziale Werte, die aus Inzucht M&auml;use getestet im Licht gewonnen und die dunkle Phase, den Nachweis, dass leichte Phase testen k&ouml;nnte so robust wie dunkle Phase f&uuml;r die Geselligkeit-Test testen zuverl&auml;ssige Ergebnisse. Hier bieten wir eine umfassende &Uuml;berpr&uuml;fung auf soziale Mausverhalten in hellen und dunklen Phasen gemessen und erkl&auml;ren, warum ist es vern&uuml;nftig, Labormaus in experimentelle soziale Aufgaben in der Licht-Phase zu testen.

Leichte Phase Testen der sozialen Verhaltensweisen: kein Problem.

Behavioral therapies are currently the most effective interventions for treating the diagnostic symptoms of autism. We employed a mouse model of autism to evaluate components of behavioral interventions that improve sociability in mice. BTBR T+tf/J (BTBR) is an inbred mouse strain that exhibits prominent behavioral phenotypes with face validity to all three diagnostic symptom categories of autism, including robust and well-replicated deficits in social approach and reciprocal social interactions. To investigate the role of peer interactions in the development of sociability, BTBR juvenile mice were reared in the same home cage with juvenile mice of a highly social inbred strain, C57BL/6J (B6). Subject mice were tested as young adults for sociability and repetitive behaviors. B6 controls reared with B6 showed their strain-typical high sociability. BTBR controls reared with BTBR showed their strain-typical lack of sociability. In contrast, BTBR reared with B6 as juveniles showed significant sociability as young adults. A 20-day intervention was as effective as a 40-day intervention for improving social approach behavior. High levels of repetitive self-grooming in BTBR were not rescued by peer-rearing with B6, indicating specificity of the intervention to the social domain. These results from a robust mouse model of autism support the interpretation that social enrichment with juvenile peers is a beneficial intervention for improving adult outcome in the social domain. This novel paradigm may prove useful for discovering factors that are essential for effective behavioral treatments, and biological mechanisms underlying effective behavioral interventions.

Social peers rescue autism-relevant sociability deficits in adolescent mice.

Behavioral-Therapien sind derzeit die effektivsten Interventionen f&uuml;r die Behandlung der Diagnose Symptome von Autismus. Wir Besch&auml;ftigten ein Mausmodell von Autismus, Komponenten von Verhaltensinterventionen auszuwerten, die Geselligkeit bei M&auml;usen zu verbessern. BTBR T + Tf/J (BTBR) ist eine Inzucht Maus-Belastung, die prominente Verhaltens Ph&auml;notypen mit Gesicht G&uuml;ltigkeit f&uuml;r alle drei diagnostische Symptom-Kategorien von Autismus, einschlie&szlig;lich robuster und well-replicated Defizite im sozialen Ansatz und wechselseitigen sozialen Interaktionen aufweist. Um die Rolle des Peer-Interaktionen in der Entwicklung der Geselligkeit zu untersuchen, wurden BTBR juvenile M&auml;use aufgezogen, im gleichen Hause K&auml;fig mit juvenile M&auml;usen eine sehr soziale Inzucht-Stamm C57BL/6J (B6). Thema M&auml;use wurden als junge Erwachsene f&uuml;r Geselligkeit und repetitive Verhaltensweisen getestet. B6-Steuerelemente aufgezogen mit B6 zeigte ihre Stamm-typische hohe Geselligkeit. BTBR Steuerelemente aufgezogen mit BTBR zeigte ihre Stamm-typischen Mangel an Geselligkeit. Im Gegensatz dazu aufgezogen BTBR mit B6 als Jungtiere zeigten signifikante Geselligkeit als junge Erwachsene. Die 20-t&auml;gige Interventionen war so effektiv wie eine 40-Tage-Intervention zur Verbesserung der sozialen Ansatz Verhalten. Hohes Ma&szlig; an sich wiederholende self-grooming in BTBR wurden von Peer-Aufzucht mit B6, angibt, die Spezifit&auml;t der Intervention zu sozialen Bereich nicht gerettet. Diese Ergebnisse aus einem robusten Mausmodell des Autismus unterst&uuml;tzen die Interpretation, dass soziale Bereicherung mit juvenile Peers eine vorteilhafte Intervention f&uuml;r Erwachsene Ergebnis im sozialen Bereich zu verbessern. Dieses neue Paradigma kann n&uuml;tzlich sein f&uuml;r die Entdeckung von Faktoren, die f&uuml;r effektive Verhaltens Behandlungen, biologische Mechanismen wirksame Verhaltensinterventionen unverzichtbar sind.

Soziale Kollegen retten Autismus-relevanten Geselligkeit Defizite bei Heranwachsenden M&auml;usen.

Previous behavioral studies have manipulated nitric oxide (NO) production either by pharmacological inhibition of its synthetic enzyme, nitric oxide synthase (NOS), or by deletion of the genes that code for NOS. However manipulation of dietary intake of the NO precursor, L-arginine, has been understudied in regard to behavioral regulation. L-Arginine is a common amino acid present in many mammalian diets and is essential during development. In the brain L-arginine is converted into NO and citrulline by the enzyme, neuronal NOS (nNOS). In Experiment 1, paired mice were fed a diet comprised either of an L-arginine-depleted, L-arginine-supplemented, or standard level of L-arginine during pregnancy. Offspring were continuously fed the same diets and were tested in adulthood in elevated plus maze, forced swim, and resident-intruder aggression tests. L-Arginine depletion reduced depressive-like responses in male, but not female, mice and failed to significantly alter anxiety-like or aggressive behaviors. Arginine depletion throughout life reduced body mass overall and eliminated the sex difference in body mass. Additionally, arginine depletion significantly increased corticosterone concentrations, which negatively correlated with time spent floating. In Experiment 2, adult mice were fed arginine-defined diets two weeks prior to and during behavioral testing, and again tested in the aforementioned tests. Arginine depletion reduced depressive-like responses in the forced swim test, but did not alter behavior in the elevated plus maze or the resident intruder aggression test. Corticosterone concentrations were not altered by arginine diet manipulation in adulthood. These results indicate that arginine depletion throughout development, as well as during a discrete period during adulthood ameliorates depressive-like responses. These results may yield new insights into the etiology and sex differences of depression.

Dietary arginine depletion reduces depressive-like responses in male, but not female, mice.

Vorherige behavioral Studies haben Stickstoffmonoxid (NO) Produktion durch pharmakologische Hemmung der seine synthetischen Enzym Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS), oder durch L&ouml;schen der Gene Code f&uuml;r NOS instrumentalisiert. Manipulation der Nahrungsaufnahme der Nr. Vorstufe, L-Arginin, hat jedoch in Bezug auf die verhaltensbasierte Verordnung Sarjetschnaja worden. L-Arginin ist eine gemeinsame Aminos&auml;ure, die in vielen S&auml;ugetieren Di&auml;ten vorhanden und w&auml;hrend der Entwicklung essentiell. Im Gehirn wird L-Arginin umgewandelt in NO und Citrullin durch das Enzym, neuronale NOS (nNOS). In Experiment 1, gepaarte M&auml;usen gef&uuml;ttert wurden eine Di&auml;t besteht entweder von L-Arginin L-Arginin-ersch&ouml;pft, L-Arginin-erg&auml;nzt oder standard Ma&szlig; w&auml;hrend der Schwangerschaft. Nachkommen wurden kontinuierlich die gleiche Ern&auml;hrung gef&uuml;ttert und im Erwachsenenalter in erh&ouml;hten plus Labyrinth, zwang Schwimmen, getestet und Resident-Eindringling Aggression testet. L-Arginin Ersch&ouml;pfung verringert depressiv-wie Antworten in m&auml;nnlich, aber nicht weiblich, M&auml;use und Angst-wie oder aggressive Verhaltensweisen erheblich &auml;ndern konnte. Arginin Ersch&ouml;pfung zeitlebens K&ouml;rper Masse insgesamt reduziert und eliminiert den Geschlechts-Unterschied im K&ouml;rper mass. Zus&auml;tzlich erh&ouml;ht Arginin Ersch&ouml;pfung deutlich Corticosteron-Konzentrationen, die mit schwimmenden verbrachte Zeit negativ korreliert. In Experiment 2 wurden in den oben genannten Tests Erwachsene M&auml;usen gef&uuml;ttert Arginin definierte Di&auml;ten zwei Wochen vor und w&auml;hrend der verhaltensbasierten testen, und wieder getestet. Arginin Ersch&ouml;pfung verringert depressiv-wie Antworten in der erzwungenen Schwimmen-Test, aber nicht das Verhalten in der erh&ouml;hten plus Labyrinth oder den Wohnsitz Eindringling Aggression Test ver&auml;ndern. Corticosteron-Konzentrationen wurden nicht durch Arginin Di&auml;t Manipulation im Erwachsenenalter ver&auml;ndert. Diese Ergebnisse zeigen, dass Arginin Ersch&ouml;pfung w&auml;hrend der Entwicklung, als auch einen diskreten Zeitraum im Erwachsenenalter aerztlichen depressiv-wie Antworten. Diesen Ergebnissen kann neue Erkenntnisse &uuml;ber die &Auml;tiologie und Geschlecht Unterschiede der Depression.

Di&auml;t Arginin Ersch&ouml;pfung verringert depressiv-wie Antworten in m&auml;nnlich, aber nicht weiblich, M&auml;use.

Inbred mouse strains differ greatly in social behaviors, making them a valuable resource to study genetic and non-genetic mechanisms underlying social deficits relevant to autism spectrum disorders. A hallmark symptom of autism is a lack of ability to understand other people's thoughts and intentions, which leads to impairments in adjusting behaviors in response to ever-changing social situations in daily life. We compared the ability of BTBR T+tf/J (BTBR), a strain with low sociability, and C57BL/6J (B6), a strain with high sociability, for their abilities to modulate responses to social cues from different partners in the reciprocal social interaction test. Results indicate that BTBR exhibited low sociability toward different partners and displayed minimal ability to modify behaviors toward different partners. In contrast, B6 showed high sociability toward different partners and was able to modify social behaviors toward different partners. Consistent results were found in two independent cohorts of different ages, and in both sexes. In the three-chambered test, high sociability in B6 and low sociability in BTBR were independent of strain of the novel mouse. Since social deficits in BTBR could potentially be caused by physical disabilities in detecting social olfactory cues, or in cognitive abilities, we tested BTBR and B6 mice on measures of olfaction and cognition. BTBR mice displayed more sniffing of social odors emitted by soiled bedding than of an odorless novel object, but failed to show a preference for a live novel mouse over a novel object. On olfactory habituation/dishabituation to a sequence of odors, BTBR displayed discrimination abilities across three non-social and two social odors. However, as compared to B6, BTBR displayed less sniff time for both non-social and social odors, and no significant dishabituation between cage odors from two different novel mouse strains, findings that will be important to investigate further. BTBR was generally normal in spatial acquisition on the Morris water maze test, but showed deficits in reversal learning. Time spent freezing on contextual and cued fear conditioning was lower in BTBR than in B6. Our findings suggest that BTBR has poor abilities to modulate its responses to different social partners, which may be analogous to social cognition deficits in autism, adding to the value of this strain as a mouse model of autism.

Low sociability in BTBR T+tf/J mice is independent of partner strain.

Inzucht Maus-St&auml;mme unterscheiden sich erheblich in sozialen Verhaltensweisen, wodurch sie eine wertvolle Ressource zu studieren genetischer und nicht genetische Mechanismen sozialer Defizite f&uuml;r Autismus-Spektrum-St&ouml;rungen relevant. Ein Markenzeichen Symptom des Autismus ist eine mangelnde F&auml;higkeit, Gedanken und Absichten anderer Menschen zu verstehen, die zu Beeintr&auml;chtigungen bei der Anpassung der Verhaltensweisen als Reaktion auf sich st&auml;ndig ver&auml;ndernden sozialen Situationen im t&auml;glichen Leben f&uuml;hrt. Wir verglichen die F&auml;higkeit der BTBR T + Tf/J (BTBR), eine Sorte mit niedrigen Kontaktfreude und C57BL/6J (B6), eine Sorte mit hohen Geselligkeit, f&uuml;r ihre F&auml;higkeiten, um Antworten auf soziale Signale von verschiedenen Partnern in der gegenseitigen sozialen Interaktion-Test zu modulieren. Ergebnisse zeigen, dass BTBR geringe Soziabilit&auml;t gegen&uuml;ber verschiedenen Partnern ausgestellt und minimale M&ouml;glichkeit, Verhaltensweisen gegen&uuml;ber verschiedenen Partnern zu &auml;ndern angezeigt. Im Gegensatz dazu B6 zeigte hohe Geselligkeit gegen&uuml;ber verschiedenen Partnern und war in der Lage, soziale Verhaltensweisen gegen&uuml;ber verschiedenen Partnern zu &auml;ndern. Konsistente Ergebnisse wurden in zwei unabh&auml;ngige Kohorten unterschiedlichen Alters und bei beiden Geschlechtern aufgefunden. In der drei-Kammern-Test waren hohe Geselligkeit in B6 und geringe Soziabilit&auml;t im BTBR unabh&auml;ngig von der Belastung der neuartige Maus. Da gesellschaftliche Defizite im BTBR potentiell durch k&ouml;rperlichen Behinderungen in sozialen olfaktorische Signale erkennen oder kognitiven F&auml;higkeiten verursacht werden k&ouml;nnte, testeten wir BTBR und B6 M&auml;use auf Ma&szlig;nahmen der Olofaktion und Kognition. BTBR M&auml;use angezeigt mehr schn&uuml;ffeln von sozialen Ger&uuml;che durch verschmutzte Einstreu als von eine geruchlose Objekt emittiert, jedoch nicht zu eine Pr&auml;ferenz f&uuml;r eine live-Roman-Maus &uuml;ber ein Objekt zu zeigen. Olfaktorische Gew&ouml;hnung/Dishabituation auf eine Sequenz von Ger&uuml;chen angezeigt BTBR Diskriminierung F&auml;higkeiten &uuml;ber drei nicht-sozialen und zwei sozialen Ger&uuml;che. Jedoch angezeigt, verglichen mit B6, BTBR weniger Sniff-Zeit f&uuml;r nicht-sozialen und gesellschaftlichen Ger&uuml;che und keine signifikanten Dishabituation zwischen K&auml;fig Ger&uuml;che aus zwei verschiedene neuartige Maus St&auml;mme, Erkenntnisse, die wichtig, weiter zu untersuchen sein werden. BTBR war in r&auml;umlichen Erwerb auf dem Morris Wasser-Labyrinth-Test in der Regel normal, aber zeigte Defizite in Umkehrung lernen. Verbrachte Zeit Einfrieren auf kontextuellen und Stichnoten Furcht-Konditionierung lagen in BTBR als B6. Unsere Einsch&auml;tzungen zufolge BTBR hat schlechte F&auml;higkeiten zu modulieren ihre Antworten auf verschiedene Sozialpartner, die analog zur sozialen Kognition Defizite bei Autismus sein kann, hinzuf&uuml;gen im Wert von dieser Sorte als einem Mausmodell des Autismus.

Article	Year
Light phase testing of social behaviors: not a problem. Frontiers in neuroscience\| PubMed ID: 19225591	2008
Social peers rescue autism-relevant sociability deficits in adolescent mice. Autism research : official journal of the International Society for Autism Research\| PubMed ID: 20928844	2011
Dietary arginine depletion reduces depressive-like responses in male, but not female, mice. Behavioural brain research\| PubMed ID: 21515310	2011
Low sociability in BTBR T+tf/J mice is independent of partner strain. Physiology & behavior\| PubMed ID: 22245067	2012

Michael D. Weber

Biography

JoVE Journal Publications

Other Publications