근이 영양 증의 마우스 모델에서 Ambulation를 측정 하기 위한 간단 하 고 저렴 한 비용 분석 결과

본 분석의 전반적인 목적은 근이영양증 마우스 모델에서 자발적 보행을 측정하는 것입니다. 이 방법은 근이영양증 마우스 모델에서 근육 약화의 진행 과정과 잠재적 치료제의 효능에 관한 근이영양증 분야의 핵심 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 비침습적이고 재현 가능한 동물 활동 측정법을 제공하며, 다양한 연구 환경에 쉽게 적용할 수 있다는 점입니다.

일정한 시간대의 온도 조절이 되는 조용한 방에서, 활동 챔버 전체를 촬영할 수 있도록 와이어 메시 위에 카메라를 설치하고 소독제로 챔버를 세척합니다. 활동 기록 직전에 마우스가 디지털 힘 측정기의 폴 바를 잡게 한 다음, 폴 바가 풀릴 때까지 부드럽게 뒤로 당깁니다. 각 시험마다 뉴턴(Newton) 단위의 최대 인장력을 기록합니다.

시도 사이에 1분간의 휴식 시간을 둡니다. 악력 측정 직후, 마우스를 챔버에 넣고 비디오 녹화를 시작하여 마우스가 자유롭게 탐색하도록 합니다. 6분 후에 녹화를 중단하고 마우스를 홈 케이지로 돌려보냅니다.

비디오 데이터의 추적 분석을 위해, 먼저 적절한 비디오 편집 소프트웨어에서 녹화 영상을 열고 속도를 2배속으로 설정하십시오. 추적 분석을 위해 데시메이션(decimated) 처리된 비디오를 mp4 파일 형식으로 내보낸 후, 해당 영상을 적절한 비디오 분석 프로그램에서 엽니다. 비디오 녹화 영상의 캘리브레이션을 설정하려면, 라인 도구를 사용하여 챔버의 한쪽 면을 따라 선을 그으십시오.

선 위에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 calibrate measure를 선택한 후, 챔버 측면의 실제 크기를 cm 단위로 입력하십시오. 마우스 위치의 반자동 추적을 시작하려면 move 커서를 클릭하십시오. 비디오의 초기 프레임에서 추적할 지점을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하십시오.

추적 지점은 파란색 원으로 표시됩니다. 키보드의 오른쪽 화살표 키를 사용하여 프레임을 진행하십시오. 추적 지점은 꼬리 기저부의 위치에 따라 자동으로 이동해야 합니다.

특정 프레임에서 추적 위치가 관심 지점과 일치하지 않는 경우, 파란색 원을 추적 위치에 맞게 수동으로 정렬하십시오. 전체 비디오의 추적이 완료되면 비디오와 트레이싱 오버레이를 저장하고, 스프레드시트로 내보내기를 선택하여 트레이싱의 위치 데이터를 내보내십시오. 유사한 분석에서 보고된 결과와 일치하게, 테스트 직전에 운동 프로토콜을 적용한 디스트로핀 결핍 mdx 마우스는 야생형 동물보다 6분간의 오픈 필드 테스트에서 자발적 움직임이 유의하게 적게 나타납니다.

실제로 악력 테스트라는 가벼운 신체 활동 이후, mdx 마우스는 일반적으로 보행 프로토콜의 처음 몇 분 동안 정지 상태를 유지했으며, 4~5분경부터 움직임이 약간 증가했습니다. 그러나 운동 부하가 없는 상태에서 야생형과 mdx 동물을 비교했을 때, 이동 거리에서는 아무런 차이가 검출되지 않았습니다. utrophin 발현 유전자 변형 mdx 마우스는 총 이동 거리나 관찰된 모든 누적 시점에서 유의미한 차이가 없었으며, 야생형 동물과 구별되지 않았습니다.

샘플링 속도 감소의 영향을 결정하기 위해, 1분간의 전체 프레임 속도 비디오에서 이동한 총 거리를 측정하고 이를 데이터 세트의 다운샘플링된 버전에서 도출된 거리 측정값과 비교하였습니다. 프레임 속도를 절반으로 줄였을 때 측정된 거리는 원래 계산된 거리의 5% 감소하였습니다. 이 지점 이후로는 측정 거리의 정확도가 급격히 떨어졌으나, 매우 높게 데시메이션된(decimated) 데이터 세트조차 여전히 동물의 경로를 밀접하게 근사한다는 점이 확인되었습니다. 이는 동물 활동을 평가할 때 프레임 속도와 신호 처리를 고려하는 것이 중요함을 강조하며, 다운샘플링된 비디오 데이터에서도 높은 공간 해상도를 유지할 수 있음을 보여줍니다.

이 영상을 시청한 후, 여러분은 오픈 필드 설정에서 마우스의 보행을 기록하고 분석하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 숙달되면, 적절하게 수행했을 때 이 분석은 15분에서 30분 이내에 완료할 수 있습니다. 이 저비용의 비침습적 분석법을 통해 연구자는 근이영양증 마우스 모델의 운동 능력을 조사할 수 있으며, 이는 추가적인 기능 측정의 유용한 첫 단계가 될 수 있습니다.