Un système de notation rapide phénotypique pour l'évaluation neurologique de progression de la maladie dans la SOD1 G93A modèle de souris de la SLA
Summary
This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.
Abstract
The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening protocol, demonstrated in video herein, which reliably assesses the neuromuscular function of SOD1-G93A mice in a quick manner. This protocol encompasses a simple neurological scoring system (NeuroScore) designed to assess hindlimb function. NeuroScore is focused on hindlimb function because hindlimb deficits are the earliest reported neurological sign of disease in SOD1-G93A mice. The protocol developed by ALS TDI provides an unbiased assessment of onset of paresis (slight or partial paralysis), progression and severity of paralysis and it is sensitive enough to identify drug-induced changes in disease progression. In this report, the combination of a detailed manuscript with video minimizes scoring ambiguities and inter-experimenter variability thus allowing for the protocol to be adopted by other laboratories and enabling comparisons between studies taking place at different settings. We believe that this video protocol can serve as an excellent training tool for present and future ALS researchers.
Introduction
Depuis son développement dans le milieu des années 1990, le modèle de souris transgénique SOD1 G93A a été le modèle animal le plus largement utilisé de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) 1. Ce modèle de souris transgénique a été génétiquement modifiée pour surexprimer une forme mutante du gène Cu / Zn superoxyde dismutase humaine 1 (SOD1) hébergeant la glycine SLA associé à une mutation alanine à l'acide aminé 93 (G93A). La mutation G93A est une des nombreuses mutations dans le gène SOD1 que le maquillage collectivement environ un cinquième des cas de SLA familiale 2.
Le modèle SOD1 G93A est devenu un cheval de bataille de la recherche de développement de médicaments de la SLA, car en plus de son lien génétique évident pour la SLA, il récapitule la plupart des caractéristiques pathologiques de la SLA chez les humains tels que perte de neurones moteurs, une faiblesse musculaire progressive et l'atrophie, avec éventuelle paralysie et la mort 3. Bien que, comme cela est souvent le cas avec des modèles animaux transgéniques, il est un bi inhérentegique variabilité associée à des souris SOD1 G93A-. Scott et al. ont déterminé que les cohortes d'au moins 24 souris équilibre entre les sexes litière appariés sont nécessaires dans la drogue efficacité plans d'étude en vue de surmonter le bruit créé par la variabilité biologique 4. Le grand nombre d'animaux requis dans ces études en association avec la progression de la maladie agressive et la nécessité d'un suivi quotidien interdit l'utilisation de techniques élaborées, chronophages et potentiellement stressantes pour mesurer la force et la fonction neuromusculaire (par exemple, l'électromyographie, la force de préhension, rotorod , etc.). Au lieu de cela, il met en évidence la nécessité d'un outil de dépistage in vivo qui évalue de façon fiable la fonction neuromusculaire de souris SOD1 G93A-une manière rapide.
Au ALS TDI un protocole a été développé qui permet l'évaluation fiable de la fonction neuromusculaire de souris SOD1 G93A-en moins de 30 secondes par souris en moyenne. Ce protocole de encompasses évaluation quotidienne de la fonction des membres postérieurs en utilisant un système simple neurologique de notation (NeuroScore) qui est décrit dans ce rapport dans la presse et en vidéo. NeuroScore est axé sur la fonction des membres postérieurs, car les déficits des membres postérieurs sont les premiers signalés signe neurologique de la maladie chez les souris SOD1 G93A-5,6. En outre, le protocole développé par ALS TDI fournit une évaluation impartiale de l'apparition de la parésie (paralysie partielle ou légère), la progression et la gravité de la paralysie et il est suffisamment sensible pour identifier les changements induits par les médicaments dans la progression de la maladie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans ce rapport, nous décrivons un protocole vidéo simple et rapide qui, si elle est correctement appliquée, est capable d'évaluer de façon fiable la progression de la maladie chez les souris SOD1 G93A-et identifier les changements induits par les médicaments. Alors que les différents groupes ont développé des systèmes de notation phénotypiques pour les souris SOD1 G93A-8-10, ils ont souvent ne fournissent pas suffisamment de détails sur la procédure et sont insuffisantes pour la réplication…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to acknowledge Beth Levine for critically reviewing the manuscript, Valerie Tassinari for developing the genotyping protocol, and Matt Ferola and Carlos Maya for their exceptional animal care.
Materials
| B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur strain | The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME | 002726 | Strain of mice used in this study |
| Breeders | Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA | Colony maintainance | |
| Scale | Navigator OHAUS, Parsippany, NJ | Model N14120 | Used to weigh mice |
| Nutra-GelH | Bio-Serv, Flemington, NJ | #S4798 | Wet food provided to sick mice |
| Irradiated Lab Animal Diet | Harlan, Indianapolis, IN | 2918-111914M | Chow diet |
| Lab-grade Sani-chips | Harlan Teklad, Indianapolis, IN | 7090 | Bedding |
| JMPH | SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC | v10.0.2 | Statistical software |
| Microsoft Excel | Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA | Excel 2013 (v 15.0) | Spreadsheet software |
| GraphPad Prism 5 | GraphPad software Inc., La Jolla, CA | v5.4 | Graphing software |
| Mouse Huts | Bio-Serv, Flemington, NJ | K3272 | For environmental enrichment |
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