A Simple Composite Fenotype Scoring System voor het evalueren van muismodellen van cerebellaire ataxie

Wij hebben een composiet fenotype-scoringsysteem ontwikkeld voor de evaluatie van de ernst en progressie van de ziekte. In muismodellen van cerebellaire ataxie voeren we vier verschillende tests uit: de ledge-test, achterpoten-clasping, loopgang en kyfose, waarbij voor elke test een schaal van nul tot drie wordt gebruikt voor een gecombineerde score van nul tot 12. Van alle vier de maatstaven is de ledge-test bedoeld om coördinatie direct te meten.

Het samenklemmen van de achterpoten is een marker voor ziekteprogressie in verschillende muismodellen van neurodegeneratie. De gang is een maat voor coördinatie en spierfunctie. Kyfose is een kromming van de wervelkolom in het cervicothoracale gebied, veelvoorkomend bij muismodellen van degeneratie van het motorische systeem en de spinale cerebellaire banen; voer elke test uit en noteer de score.

De gemiddelde som van de vier scores of de gemiddelde samengestelde fenotype-score wordt voor elke muizengroep berekend en uitgezet in een grafiek. Bij het toepassen van dit protocol op verschillende muismodellen is het belangrijk om eerst de scores van de individuele tests te analyseren om de ideale combinatie van de vier beschreven maatstaven te bepalen. Dit specifieke protocol is ontworpen om onderscheid te maken tussen aangedane en niet-aangedane individuen, terwijl tegelijkertijd de progressie van het ziektefenotype in muismodellen van spinale cerebellaire ataxie wordt gekwantificeerd.

Type zeven. Hallo, ik ben Stephanie Fur van het laboratorium van Dr. Gwen Garden van de afdeling Neurologie aan de University of Washington. Vandaag laten we u een eenvoudige en gevoelige methode zien voor het evalueren van de ernst van de ziekte in muismodellen voor cerebellaire ataxie.

Wij gebruiken deze procedure in ons laboratorium om fenotypische verschillen te kwantificeren in muismodellen van spinale cerebellaire ataxie type zeven of SCA seven, en om de progressie van het SCA seven-fenotype in de loop van de tijd te volgen. Laten we beginnen. De ledge-test is een directe maat voor coördinatie, die is aangetast bij cerebellaire ataxieën en vele andere neurodegeneratieve aandoeningen.

Om bias te voorkomen, wordt hierbij gemeten aan de hand van de meest direct vergelijkbare tekenen van cerebellaire ataxie bij mensen. De experimentator die de beoordelingen uitvoert, mag geen kennis hebben van het genotype van het dier. Tijdens de beoordelingen worden individuele maten gescoord op een schaal van nul tot drie, waarbij nul de afwezigheid van het fenotype vertegenwoordigt en drie de meest ernstige manifestatie ervan.

Begin met het optillen van de muis uit de kooi en plaats deze op de rand van de kooi. Observeer de muis terwijl deze langs de rand van de kooi loopt en zich terug in de kooi laat zakken. Een wild-type muis zal langs de rand lopen zonder het evenwicht te verliezen en zal zich gracieus met zijn poten terug in de kooi laten zakken.

Aan dit gedrag wordt een score van nul toegekend. Als de muis zijn grip verliest tijdens het lopen langs de rand, maar verder gecoördineerd overkomt, krijgt deze een score van één. Dit geldt ook als de muis de achterpoten niet effectief gebruikt of zichzelf niet behoedzaam in de kooi kan laten zakken.

Er wordt een score van twee toegekend als het dier van de rand valt of daar bijna van valt tijdens het lopen of bij een poging om zichzelf te laten zakken, of als het trilt en weigert te bewegen. Ondanks aanmoediging krijgt het een score van drie. Voer de randtest drie keer uit om een nauwkeurige meting te garanderen en noteer de score van de randtest.

Laten we nu kijken hoe het samenknijpen van de achterpoten gescoord moet worden. Het samenknijpen van de achterpoten is een marker voor de ziekteprogressie in een aantal muismodellen voor neurodegeneratie, waaronder bepaalde cerebellaire ataxieën. Begin de beoordeling door de staart nabij de basis vast te pakken en deze op te tillen, vrij van alle omringende objecten.

Observeer de positie van de achterpoten gedurende ongeveer 10 seconden. Als de achterpoten consequent naar buiten gespreid zijn, weg van de buik, wordt er een score van nul toegekend. Als één achterpoot gedurende meer dan 50% van de tijd dat het dier is opgehangen naar de buik is ingetrokken, krijgt het een score van één.

Indien beide achterpoten gedurende meer dan 50% van de opgehangen tijd gedeeltelijk naar het abdomen zijn ingetrokken, krijgt het dier een score van twee. Indien de achterpoten volledig zijn ingetrokken en het abdomen raken gedurende meer dan 50% van de opgehangen tijd, krijgt het dier een score van drie. Voer de test drie keer uit en noteer de score voor het inklampen van de achterpoten.

Laten we nu bekijken hoe de ganganalyse wordt uitgevoerd. De gangtest is een maatstaf voor de coördinatie en spierfunctie. Om de test te beginnen, haalt u de muis uit de kooi en plaatst u deze op een vlak oppervlak, met de kop van het dier van de onderzoeker af gericht.

Observeer de muis van achteren terwijl deze loopt. Als de muis normaal beweegt, met het lichaamsgewicht ondersteund op alle ledematen, waarbij de buik de grond niet raakt en beide achterpoten gelijkmatig deelnemen, krijgt deze een score van nul. Als er sprake is van een tremor, als de muis lijkt te manken tijdens het lopen, of als de poten licht van het lichaam af staan, krijgt deze een score van één.

Indien er sprake is van een ernige tremor, een ernstige hinkende gang, een verlaagd bekken of indien de poten tijdens de voortbeweging sterker van het lichaam af wijzen, wordt een score van twee toegekend. Als de muis moeite heeft met vooruitbewegen en de buik over de grond sleept, krijgt deze een drie. Observeer de GA van de muis drie keer en noteer de skate-score.

Laten we nu kijken. De kyfose-test; kyfose is een kenmerkende dorsale kromming van de wervelkolom. Dit is een veelvoorkomende manifestatie van neurodegeneratieve ziekten die de motorische systemen aantasten, waaronder spinale cerebellaire ataxieën in muismodellen.

Het wordt veroorzaakt door verlies van spierspanning in de rugspieren als gevolg van neurodegeneratie. Begin hiermee door de muis uit de kooi te halen en op een vlakke ondergrond te plaatsen. Observeer het dier terwijl het loopt.

Als de muis in staat is om de ruggengraat gemakkelijk te strekken tijdens het lopen en geen aanhoudende kyfose vertoont, krijgt deze een score van nul. Als de muis milde kyfose vertoont maar in staat is de ruggengraat te strekken, krijgt deze een score van één. Als de muis niet in staat is de ruggengraat volledig te strekken en een aanhoudende, maar milde kyfose behoudt, krijgt deze een score van twee.

Indien de muis een uitgesproken kyfose behoudt tijdens het lopen of zitten, wordt een score van drie toegekend. Observeer de kyfosescore van de muis drie keer. Plaats de muis terug in de kooi en noteer de kyfosescore.

Hier is een representatieve grafiek van een samengestelde fenotypebeoordeling van een transgene spino, cerebellaire ataxie type zeven model, bekend als Flocked SCA 7 92 Q. De scores van de vier metingen werden per muis opgeteld, en de gemiddelde samengestelde score werd berekend voor beide genotypen per leeftijd. Hier vertonen Fluxed, SCA 7 92 Q muizen een progressief SCA zeven fenotype dat significant verschilt van niet-transgene nestgenoten. Belangrijk is dat deze stijgende fenotypescore over tijd consistent is met het progressieve karakter van de menselijke ziekte.

We hebben zojuist aangetoond hoe een samengesteld fenotype-scoringssysteem kan worden gebruikt om de ernst en progressie van de ziekte te evalueren in muismodellen voor cerebellaire ataxie. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat obesitas een storende factor is in alle vier de beschreven tests. De resultaten van individuele tests kunnen afzonderlijk worden geanalyseerd om eerst hun ideale combinatie in een samengesteld fenotype-scoringssysteem te bepalen die het meest geschikt is voor uw muismodel.

Dat was alles. Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.