2010年5月21日
我们描述了一种用于快速且灵敏地定量小鼠小脑性共济失调疾病严重程度的实验方案。检测指标包括后肢抓握、 ledge test( ledge 测试)、步态和脊柱后凸。该方案能够有效区分患病个体与非患病个体,并能检测患病个体随时间推移的病情进展。
我们开发了一种复合表型评分系统,用于评估疾病严重程度和进展。在小脑性共济失调的小鼠模型中,我们进行四项不同的测试: ledge test( ledge 测试)、hind limb clasping(后肢抓握)、gait(步态)和 kyphosis(脊柱后凸),每项测试采用 0 到 3 的评分标准,总分范围为 0 到 12。在四项指标中,ledge 测试用于直接测量协调能力。
后肢抓握是多种小鼠神经退行性疾病模型中疾病进展的标志。步态是协调性和肌肉功能的评估指标。驼背是指颈椎和胸椎区域的脊柱弯曲,在运动系统和脊髓小脑神经退行性疾病的模型小鼠中较为常见,需对每项测试进行操作并记录评分。
计算每组小鼠四项评分的平均总和(即平均复合表型评分),并进行绘图。在将本方案应用于不同小鼠模型时,首先分析各项单独测试的评分以确定上述四种测量指标的最佳组合至关重要。本特定方案旨在区分患病个体与非患病个体,同时量化脊髓小脑性共济失调小鼠模型中疾病表型的进展程度。
七型。大家好,我是来自华盛顿大学神经病学系Gwen Garden博士实验室的Stephanie Fur。今天我们将向您展示一种简单且灵敏的方法,用于评估小脑性共济失调小鼠模型中的疾病严重程度。
我们在实验室中采用此方法来量化脊髓小脑性共济失调七型(SCA七型)小鼠模型中的表型差异,并随时间推移追踪SCA七型表型的进展。现在开始操作。 ledge实验是评估协调能力的直接方法,而协调能力在小脑性共济失调及许多其他神经退行性疾病中会受到损害。
该方法测量的指标与人类小脑性共济失调的体征最为直接可比,以避免偏倚。进行评估的实验人员应不了解动物的基因型。在评估过程中,各项指标均按0到3分进行评分,其中0分表示表型缺失,3分表示表型最严重的程度。
首先将小鼠从笼中提起,放置于笼子的边缘。观察小鼠沿着笼边行走并利用前爪将自己平稳地降回笼内的过程。野生型小鼠在沿边缘行走时不会失去平衡,并能借助前爪优雅地将自身降回笼中。
该行为评分为零。若小鼠在沿边缘行走时失去 footing,但其他方面表现协调,则评分为一。若小鼠不能有效使用后肢,或无法平稳地降至笼内,则评分为二。
如果动物在行走或试图向下移动时从边缘跌落或几乎跌落,或出现颤抖且完全拒绝移动的情况,则评分为2分。尽管给予鼓励,仍拒绝移动者,评分为3分。应重复进行边缘测试三次,以确保测量结果准确,并记录边缘测试得分。
现在让我们来看如何进行后肢抓握评分。后肢抓握是多种神经退行性疾病小鼠模型(包括某些小脑性共济失调)中疾病进展的标志。开始评估时,抓住尾巴靠近基部的位置,将小鼠提起,使其远离周围所有物体。
观察后肢位置约10秒。如果后肢持续向外伸展,远离腹部,则评分为0分。如果一只后肢在悬吊时间内超过50%的时间向腹部回缩,则评分为1分。
如果两只后肢在悬吊期间超过50%的时间部分回缩至腹部,则评分为2分。如果两只后肢在悬吊期间超过50%的时间完全回缩并接触腹部,则评分为3分。该实验重复进行三次,并记录后肢抓握评分。
现在让我们来看看如何评估步态。步态测试是评估协调性和肌肉功能的一种方法。开始测试时,将小鼠从笼中取出,放置于平坦的表面上,并使其头部朝向远离实验人员的方向。
从后方观察小鼠行走。若小鼠行走正常,身体重量由四肢均匀支撑,腹部不接触地面,且双侧后肢活动对称,则评分为零。若小鼠行走时出现震颤、跛行,或足部轻微外展偏离身体中线,则评分为一。
如果小鼠在运动过程中表现出严重震颤、明显跛行、骨盆下垂或后肢明显外展,则评分为2分。如果小鼠向前移动困难,并拖着腹部在地面上爬行,则评分为3分。观察小鼠的GA评分三次,并记录滑行评分。
现在让我们来看一下。驼背试验中的驼背是指脊柱特有的向背部凸出的弯曲,这是涉及运动系统的神经退行性疾病中常见的表现,包括小鼠模型中的脊髓小脑性共济失调。
这是由于神经退行性变导致脊髓肌肉张力丧失所致。首先,将小鼠从笼中取出,置于平坦的表面上,观察其行走状态。
如果小鼠在行走时能够轻松伸直脊柱,且无持续性驼背,则评分为零。如果小鼠表现出轻度驼背,但能够伸直脊柱,则评分为一。如果小鼠无法伸直脊柱,且始终存在持续但轻度的驼背,则评分为二。
如果小鼠在行走或静坐时仍保持明显的驼背,则评分为3分。观察小鼠的驼背评分三次。将小鼠放回笼中,并记录其驼背评分。
这是一张代表性图表,展示了一种名为Flocked SCA7 92Q的murn转基因脊髓小脑共济失调7型模型的复合表型评估结果。对每只小鼠的四项指标评分进行加总,并计算每个年龄组两种基因型的平均复合评分。此处显示,Flocked SCA7 92Q小鼠表现出进行性SCA7表型,与非转基因同窝小鼠相比具有显著差异。重要的是,随着时间推移表型评分逐渐升高,这与人类疾病的进行性特征一致。
我们刚刚向您展示了如何利用复合表型评分系统来评估小脑性共济失调小鼠模型的疾病严重程度和进展。在进行该实验操作时,重要的是要记住,肥胖是所描述的全部四项测试中的一个混杂因素。各项测试的单独结果可先分别分析,以确定在复合表型评分系统中最适合您小鼠模型的理想组合方式。
以上就是全部内容。感谢观看,祝您的实验顺利成功。
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本文介绍了一种用于量化小鼠小脑性共济失调模型疾病严重程度的实验方案。该评估包括后肢抓握、 ledge 表现、步态和脊柱后凸等测试,可有效区分患病个体与非患病个体,并追踪疾病进展。
本方案为临床前模型中神经退行性表型的评估提供了定量且可重复的框架,有助于小脑性共济失调研究中的靶点验证和机制风险排除。通过实现对患病个体与非患病个体的区分以及对疾病时间进程的追踪,该方案提高了早期发现工作流程的预测可信度。复合评分方法增强了在项目筛选和先导分子识别中的统计效能和转化连续性。
该方法可整合到早期发现工作流程中,以支持在先导化合物识别阶段之前的假设验证和生物学风险降低。