Summary

喂养和肥胖小鼠模型中的药物自我管理

Published: June 08, 2021
doi:

Summary

这个程序的总体目标是描述一种药物的自我管理方法,可用于喂养和肥胖的老鼠模型。

Abstract

小鼠的临床前研究通常依靠侵入性协议,如注射或口服咽部,来提供药物。这些紧张的管理途径对重要的代谢参数有显著的影响,包括食物摄入量和体重。虽然一个有吸引力的选择来规避这是复合药物在啮齿动物的食物或溶解在水中,这些方法也有限制,因为他们受到药物稳定性在室温下很长一段时间,药物在水中的溶解性,剂量是非常依赖于食物或水摄入的时间。药物的不断供应也限制了药物如何给患者施用的转化相关性。为了克服这些限制,药物可以与高度可口的食物混合,如花生酱,允许小鼠自我管理化合物。老鼠可靠和可重复地在短时间内消耗药物/花生酱颗粒。与注射或加法相比,这种方法有助于采用压力最小的分娩方法。该协议演示了药物制备、动物适应安慰剂输送和药物输送的方法。与药物管理时间和昼夜节律有关的研究讨论了这种方法的影响。

Introduction

这种方法的目标是通过非侵入性、压力最小的程序在小鼠体内提供药物。小鼠的临床前研究通常依赖于压力大、侵入性的药物施用途径,这些途径可能对代谢参数产生重大影响。例如,重复的每日口腔咽伤可以显著减少热量摄入和体重增加的小鼠1。此外,口腔咽伤在技术上可能具有挑战性,并有可能造成伤害。作为替代,老鼠可以自我管理化合物,混合在他们的食物或溶解在他们的饮用水2。然而,这种方法有一个主要的限制,即它依赖于食物或水摄入的自然昼夜时间。此外,药物稳定性或水中的溶质可能是长期以这种方式输送时的主要问题。为了克服这些限制,药物可以与高可口的食物混合,如饼干面团3,果冻4,5或花生酱6,以鼓励在指定的时间在老鼠自我管理。与注射或每日加法1相比,这种方法具有促进药物输送和最小压力的优点。这个程序可以适应,为小鼠提供各种各样的药物。本议定书演示了药物制备、培训以及在高度可口的食物中运送药物的过程。例如,该方法用于向C57BL/6J雌性小鼠施用抗精神病药物利佩里酮。里斯佩里酮是众所周知的有强大的超噬菌体和体重增加效果的患者7,这是很好的模型在啮齿动物6,8。这种管理系统促进一个高度转化的模型,可用于研究各种各样的药物及其对调节食物摄入量和体重的途径的影响9。

Protocol

所有涉及动物主题的程序都已获得加州大学圣地亚哥分校机构动物护理和使用委员会 (IACUC) 的批准。 1. 制作药物花生酱颗粒 计算在花生酱颗粒中制造所需剂量药物所需的药物量,并缩放到实验所需的批次大小。重要的是,颗粒可以保持在-80°C,这取决于药物的稳定性。 使用迫击炮和害虫将药物片剂粉碎。 将花生酱放在拖拉秤上的称重船上,称量计?…

Representative Results

在这里介绍的例子中,花生酱用于每天向老鼠提供14天的里佩里酮。 这项研究显示,通过这种方法长期输送利尿酮有助于食物摄入量和体重与控制相比高度可重复增加(图1a,b)。此外,与替代的、压力更大的分娩方法(图1c,d)相比,这种分娩方法可产生高度一致的数据。 <p class="jove_content" fo:keep-toge…

Discussion

在执行此协议时,必须与食物摄入量和体重测量的准确性以及整个研究中药物管理的时间一致。虽然这种自我管理方法需要一个重要的训练阶段,但这对于使小鼠适应花生酱的新颖性,并确保小鼠在给定的时间使用药物尤为重要。一旦建立,它也提供了很大的实验灵活性,可以修改和调整,以提供药物在每天多次在各种剂量。当小鼠以正常食物作为主要营养来源时,这种技术效果最好。当小鼠被?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作得到了国家卫生研究院授予二OO七八七二年R01DK117872和RCZ的拉里L希尔布洛姆基金会奖学金的支持。

Materials

C57B6/J mice Jackson Labs, Sacramento, CA, USA 664
corticosterone pellet mold Ted Pella Inc, Redding, CA, USA 106A
Mouse igloo VWR, Visalia, CA, USA 89067-850 cage enrichment
peanut butter Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA Creamy peanut butter
pestle and mortar VWR, Visalia, CA, USA 470148-960
risperidone Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA 50458-593-50
rodent chow LabDiet, St. Louis, MO, USA 5001
weigh boat VWR, Visalia, CA, USA 10803-148
weighing scale Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland MS104TS
Wypall paper X60 Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA 34865-05 absorbent paper bedding

References

  1. de Meijer, V. E., Le, H. D., Meisel, J. A., Puder, M. Repetitive orogastric gavage affects the phenotype of diet-induced obese mice. Physiology and Behavior. 100 (4), 387-393 (2010).
  2. Perez-Gomez, A., et al. A phenotypic Caenorhabditis elegans screen identifies a selective suppressor of antipsychotic-induced hyperphagia. Nature Communications. 9 (1), 5272 (2018).
  3. Corbett, A., McGowin, A., Sieber, S., Flannery, T., Sibbitt, B. A method for reliable voluntary oral administration of a fixed dosage (mg/kg) of chronic daily medication to rats. Laboratory Animal. 46 (4), 318-324 (2012).
  4. Teixeira-Santos, L., Albino-Teixeira, A., Pinho, D. An alternative method for oral drug administration by voluntary intake in male and female mice. Laboratory Animal. 55 (1), 76-80 (2021).
  5. Zhang, L. Method for voluntary oral administration of drugs in mice. STAR Protocols. 2 (1), 100330 (2021).
  6. Cope, M. B., et al. Risperidone alters food intake, core body temperature, and locomotor activity in mice. Physiology and Behaviour. 96 (3), 457-463 (2009).
  7. Barton, B. B., Segger, F., Fischer, K., Obermeier, M., Musil, R. Update on weight-gain caused by antipsychotics: a systematic review and meta-analysis. Expert Opinion in Drug Safety. 19 (3), 295-314 (2020).
  8. Cope, M. B., et al. Antipsychotic drug-induced weight gain: development of an animal model. International Journal of Obesity. 29 (6), 607-614 (2005).
  9. Domecq, J. P., et al. Clinical review: Drugs commonly associated with weight change: a systematic review and meta-analysis. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (2), 363-370 (2015).
  10. Wei, H., et al. Dopamine D2 receptor signaling modulates pancreatic beta cell circadian rhythms. Psychoneuroendocrinology. 113, 104551 (2020).

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Cite This Article
Zapata, R. C., Zhang, D., Chaudry, B., Osborn, O. Self-Administration of Drugs in Mouse Models of Feeding and Obesity. J. Vis. Exp. (172), e62775, doi:10.3791/62775 (2021).

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