Name: a mouse model of fatigue induced by peripheral irradiation
Uploaded: 2017-03-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 15 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות מישל אלן של בית הספרים הלאומי ללב, ריאות ודם המכון (NHLBI) של המכון הלאומי לבריאות בארה&quot;ב (NIH) על שיתוף המומחיות שלה בנדיבות בשיטות phenotyping murine ועבור סיוע טכני מתמשך שלה, כמו גם עבור טימותי הנט של NHLBI שעזרו לנו לפתח את מכשיר המיגון. מחקר זה נתמך על ידי האגף עירוני מחקר של המכון הלאומי לחקר סיעוד של NIH, וחלק למבדק התיקוף נתמך על ידי מענק מטעם אונקולוגיה סיעוד אגודת קרן.

משפט ואתיקה: מחקר זה אושר על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה&quot;ב (NIH) טיפול בבעלי חיים ועדת שימוש. כל החוקרים שהשתתף טיפול בבעלי חיים ומדידה של תוצאות המחקר היו מאומנים כראוי על ידי משרד NIH של טיפול בבעלי חיים ושימוש ואת הלאומי ללב, ריאות ודם המכון Murine phenotyping Core. כל ההיבטים של ניסויים בבעלי חיים, דיור, ותנאים סביבתיים ששימשו במחקר זה היו באמות מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה 11. 1. שיכון בחיות מעבדה הערה: זכר בית C57BL / 6 עכברים (בערך חמישה שבועות עם ההגעה) בנפרד לאורך הניסוי ולספק כרצונך מודעה גישה למזון ומים. כל הכלובים נשמרים על מחזור אור חשוך שעות 00:12 עם השלב אור החל בשעה 6 בבוקר, בשלב כהה בשעה 6 בערב. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את העכברים ולהקצות להם לאוורר תקן הפרטכלובי עכבר ד. אפשר 24 שעות לאחר הליך זיהוי להתאוששות. הערה: קעקוע זנב מומלץ כאמצעי זיהוי כדי לשלול את האפשרות כי תג אוזן יכול להיתפס גלגל ריצה. טאטו מספר על הזנב של כל עכבר, עם המספר על הזנב התאמת מספר שנכתב על הכלוב של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר עכברים להסתגל הכלובים שלהם במשך שלושה ימים נוספים לפחות, טיפול כל עכבר בעדינות לתקופה של שלוש דקות ליום. </li></ol> 2. הפעלת גלגל הסתגלות Baseline <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצג עכברים בכלובי VWRA בודדים, כל אחד מצויד גלגל ריצה מחובר לדלפק אלקטרוני עבור הקלטה רציפה. הערה: כל מוני הגלגל להתחבר למחשב באמצעות ממשק USB יחיד (ראה רשימת חומרים). תוכנת המחשב מחשבה את מספר סיבובי גלגל, המרחק שעבר את מהירות ממוצעת על פני כל מרווח זמן מיועד של duratio כולל שצויןn. לאחר ההקלטה תיעצר, הנתונים נשמרים באופן אוטומטי הוא כטקסט והן גיליונות אלקטרוניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליזום הקלטה של ​​VWRA דרך ממשק תוכנת מחשב. הגדר הקלטה במרווחים לשעה אחת את משך הזמן עד חמישה ימים לפחות. המשך להקליט VWRA במשך חמישה ימים לפחות. הערה: בסוף השלב 2.2, כל העכברים צריכים להשיג כמות יחסית עקבית של פעילות ריצת גלגל יומית. אם לא, אז לזהות לכלול כל חריגים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצור VWRA הקלטה דרך ממשק התוכנה, ולהחזיר את העכברים בכלובים לסטנדרטים שלהם כמתואר בשלב 1.1 (כלובים מבלי להפעיל גלגלים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר באקראי עכברים לתוך מלא או אחיזת עיניים מוקרנות או קבוצות מוקרנות. </li></ol> הקרנה 3. הערה: בצע את השלבים הבאים עבור כל העכברים בשתי הקבוצות, פעם ביום למשך שלושה ימים רציפים. פנקו עכברים באותו סדר בכל יום. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים כל עכבר בזריקה intraperitoneal שלקטמין (100 מ&quot;ג / ק&quot;ג) ו xylazine (10 מ&quot;ג / ק&quot;ג) תערובת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אשר הרדמה עם קמצוץ בוהן ולהשתמש משחה על העיניים כדי למנוע יובש לאחר הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את העכבר הרדים לתוך מכשיר שריון עופרת. מסדר את עכבר המיגון כך שרק באזור האגן / הבטן התחתון חשוף. הערה: מיגון מורכב משני להוביל &quot;קופסאות,&quot; עם שטח פתוח צר בין המאפשרת חשיפה לקרינה לאזור קטן, ממוקד של העכבר (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש קלטת רפואית להבטחה בבסיס הזנב של העכבר בעמדה בתוך המיגון. הערה: שלב 3.4 הוא אופציונלי, אך פעולה זו יכולה לעזור להבטיח כי עמדת העכבר אינו משתנה במהלך הצעד הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הובלת מכשיר המיגון לתוך irradiator, להבטיח כי עמדת החיה בתוך המיגון נשמרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם העכבר הוא בקבוצת ההקרנה, לספק 800 cGy בכל דוסשיעור דואר של כ -110 cGy / min. אם העכבר הוא בקבוצת ביקורת דמה-הקרינה, לעזוב את עכבר irradiator הפעיל בפעם המקבילה. הערה: הגדרות irradiator אופטימליות תהיינה תלויות המכשיר הזה בפרט. שיעור מנה של 110 cGy / min נמסר ממקור צזיום 137 הוא שיעור מנה המרכזי של irradiator משמש כאן. זמן החשיפה הותאם להגיע המינון הכולל הרצויה של 800 cGy. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את העכבר מן irradiator מיגון, ולאחר מכן להחזיר אותו לכלוב המקורי, התקן שלה כאמור בשלב 1.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח באופן רציף את העכבר עד שהוא שב להכרתו מספיק כדי לשמור שכיבה sternal. </li></ol> מדידה עייפה קרינה נגרמת 4. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום לאחר השלמת שלושה ימים רצופים של הקרנה, להעביר העכברים בכלובים VWRA האישיים שלהם כמתואר בשלב 2.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיא VWRA, כמתואר בשלב 2.2, חוץ מאשר כאן הגדרת ההקלטהמשך יותר מ -15 ימים. בסוף 15 הימים, ידני להפסיק VWRA הקלטה דרך ממשק התוכנה. הערה: הנתונים מכל תקופה הקלטה נשמרים באופן אוטומטי גיליונות אלקטרוניים, שכל אחד מהם כולל את הסיבוב, מרחק, ומדידות מהירות עבור כל בעלי החיים (עמודות) ובכל במרווחים (שורות) לכל אורכו של הקלטה. בסוף הניסוי, יש שני גיליונות אלקטרוניים שנוצרו על ידי תוכנת צריבה: אחד עבור VWRA מראש ההקרנה, ואחד עבור VWRA שלאחר ההקרנה. </li></ol>

<ol>
	<li>Minton, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer-related+fatigue+and+its+impact+on+functioning.">Cancer-related fatigue and its impact on functioning.</a> Cancer. 119, 2124-2130 (2013).</li><li>Bower, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer-related+fatigue--mechanisms,+risk+factors,+and+treatments.">Cancer-related fatigue--mechanisms, risk factors, and treatments.</a> Nat Rev Clin Oncol. 11 (10), 597-609 (2014).</li><li>Saligan, L. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biology+of+cancer-related+fatigue:+a+review+of+the+literature.">The biology of cancer-related fatigue: a review of the literature.</a> Support Care Cancer. 23 (8), 2461-2478 (2015).</li><li>Norden, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+growth+increases+neuroinflammation,+fatigue+and+depressive-like+behavior+prior+to+alterations+in+muscle+function.">Tumor growth increases neuroinflammation, fatigue and depressive-like behavior prior to alterations in muscle function.</a> Brain Behav Immun. 43, 76-85 (2015).</li><li>Ray, M. A., Trammell, R. A., Verhulst, S., Ran, S., Toth, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+mouse+model+for+assessing+fatigue+during+chemotherapy.">Development of a mouse model for assessing fatigue during chemotherapy.</a> Comp Med. 61 (2), 119-130 (2011).</li><li>Zombeck, J. A., Fey, E. G., Lyng, G. D., Sonis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinically+translatable+mouse+model+for+chemotherapy-related+fatigue.">A clinically translatable mouse model for chemotherapy-related fatigue.</a> Comp Med. 63 (6), 491-497 (2013).</li><li>Renner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+murine+model+of+peripheral+irradiation-induced+fatigue.">A murine model of peripheral irradiation-induced fatigue.</a> Behav Brain Res. 307, 218-226 (2016).</li><li>Van der Meeren, A., Lebaron-Jacobs, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+consequences+of+an+8+Gy+total+body+irradiation+in+mice:+Regulation+by+interleukin-4.">Behavioural consequences of an 8 Gy total body irradiation in mice: Regulation by interleukin-4.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 79 (2), 140-143 (2001).</li><li>York, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biobehavioral+and+neuroimmune+impact+of+low-dose+ionizing+radiation.">The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation.</a> Brain Behav Immun. 26 (2), 218-227 (2012).</li><li>Meijer, J. H., Robbers, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wheel+running+in+the+wild.">Wheel running in the wild.</a> Proc Biol Sci. 281 (1786), (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Heredia, L., Torrente, M., Domingo, J. L., Colomina, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+housing+and+handling+procedures+modify+anxiety+levels+of+Tg2576+mice+assessed+in+the+zero+maze+test.">Individual housing and handling procedures modify anxiety levels of Tg2576 mice assessed in the zero maze test.</a> Physiol Behav. 107 (2), 187-191 (2012).</li><li>Varty, G. B., Paulus, M. P., Braff, D. L., Geyer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+enrichment+and+isolation+rearing+in+the+rat:+effects+on+locomotor+behavior+and+startle+response+plasticity.">Environmental enrichment and isolation rearing in the rat: effects on locomotor behavior and startle response plasticity.</a> Biol Psychiatry. 47 (10), 864-873 (2000).</li><li>Pham, T. M., Brene, S., Baumans, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+assessment+of+intermittent+wheel+running+and+individual+housing+in+mice+in+the+laboratory.">Behavioral assessment of intermittent wheel running and individual housing in mice in the laboratory.</a> J Appl Anim Welf Sci. 8 (3), 157-173 (2005).</li><li>Knab, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+exercise+behaviors+in+mice.">Repeatability of exercise behaviors in mice.</a> Physiol Behav. 98 (4), 433-440 (2009).</li><li>Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+a+running+wheel+to+measure+activity+in+rodents:+relationship+to+energy+balance,+general+activity,+and+reward.">The use of a running wheel to measure activity in rodents: relationship to energy balance, general activity, and reward.</a> Neurosci Biobehav Rev. 36 (3), 1001-1014 (2012).</li><li>Mineur, Y. S., Belzung, C., Crusio, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+unpredictable+chronic+mild+stress+on+anxiety+and+depression-like+behavior+in+mice.">Effects of unpredictable chronic mild stress on anxiety and depression-like behavior in mice.</a> Behav Brain Res. 175 (1), 43-50 (2006).</li><li>Perhach, J. L., Barry, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+responses+of+rats+to+acute+body+or+neck+restraint.">Stress responses of rats to acute body or neck restraint.</a> Physiol Behav. 5 (4), 443-448 (1970).</li><li>Iwakawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+radiation+susceptibility+among+five+strains+of+mice+detected+by+a+skin+reaction.">Different radiation susceptibility among five strains of mice detected by a skin reaction.</a> J Radiat Res. 44 (1), 7-13 (2003).</li><li>Travis, E. L., Peters, L. J., McNeill, J., Thames, H. D., Karolis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+dose-rate+on+total+body+irradiation:+lethality+and+pathologic+findings.">Effect of dose-rate on total body irradiation: lethality and pathologic findings.</a> Radiother Oncol. 4 (4), 341-351 (1985).</li><li>Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+bone+marrow+transplantation+(BMT):+providing+optimal+veterinary+and+husbandry+care+to+irradiated+mice+in+BMT+studies.">Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 48 (1), 11-22 (2009).</li><li>Duran-Struuck, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+susceptibility+of+C57BL/6NCr+and+B6.Cg-Ptprca+mice+to+commensal+bacteria+after+whole+body+irradiation+in+translational+bone+marrow+transplant+studies.">Differential susceptibility of C57BL/6NCr and B6.Cg-Ptprca mice to commensal bacteria after whole body irradiation in translational bone marrow transplant studies.</a> J Transl Med. 6, 10 (2008).</li></ol>

מחקר זה מומן על ידי המחלקה למחקר עירוני, המכון הלאומי לחקר סיעוד, המכונים הלאומיים לבריאות.

תיארנו פרוטוקול באמצעות הקרנה היקפית ממוקד כדי לגרום לירידה של VWRA בעכברים ללא בלבול תחלואה או תמותה. חשוב לציין, מכשיר מיגון פשוט מאפשר הקרנה בפרוטוקול זה כדי למקד לאזור רצוי באופן עקבי, מחק ההקרנות שקבלו חולים עם סרטן אגן. בניגוד למודלי CRF קיימים מעורבי מוח או קרינת ?...

סרטן הקשורות עייף (CRF) הוא מצב מצער ויקר כי בדרך כלל משפיע על חולים המקבלים טיפולים בסרטן 1. העייפות היא לא פרופורציונלית הפעילות האחרונה ולא להקל על ידי מנוחה, והוא מזוהה עם מגוון רחב של הפרעות הקשורות למצב הרוח, המוטיבציה, תשומת לב, וקוגניציה 2. הגורמים הביולוגיים של CRF אינם ידועים, למרות שזה הוכח במקרים רבים לתאם עם רמות דלקת ציטוקינים, גם בחלק מהמקרים עם רמות המוגלובין והפונקציה של מערכות הורמון שונים (ראה Saligan et al. 3 עבור סקירה של ביולוגי מחקרים של CRF). מחקרים מבוקרים באמצעות מודלים של בעלי חיים נחוצים כדי להבין את ההתנהגות וביולוגיה הקשורים במחלה מורכבת זו. בעוד הקשורות גידול 4 או כימותרפיה הקשורות 5, 6 שומןigue נחקרה במודלים של מכרסמים, האטיולוגיה של CRF עשויה להיות ספציפי טיפול. כדי לחקור CRF הקשורים הקרנות, הקבוצה שלנו פתחה לאחרונה במודל של עכברים של עייפות נגרמת הקרנה 7. בניגוד למודלי CRF קיימים מעורבי מוח או קרינת גוף הכולל 8, 9, מודל זה בוחן כיצד שינוי בהתנהגות מרכזית מונחה, כמו עייפות, יכול להיות מופעל על ידי הליך הקרנה שולית במיקוד. ההליך המתואר כאן נועד מודל הקרנות לחולים עם סרטן האגן, באמצעות שריון עופרת למקד באזור האגן / הבטן התחתונה עם הקרנה. עם זאת, על-ידי שינוי שריון עופרת או ביחס למיקום שלה בחיות מעבדה, הליך זה יכול להיות מותאם מודל הקרנה של חלקים אחרים של הגוף. פעילות התנדבותית פועל-גלגל (VWRA) משמשת למדידה כמו עייפות behavior; כי זה התנהגות מרצון ונורמלית 10, היא צריכה לאפשר את השימוש בו הזמני של בדיקות התנהגותיות ביולוגיות אחרות. מצאנו כי הקרנה היקפית מספיקה כדי להפחית VWRA בעכברים מבלי לגרום לתחלואה 7 גלויה. ניסויים עתידיים עם מודל זה עשויים לעזור לחשוף תופעות של הקרנה היקפית על איתות ביולוגית חיסון ואחר, כמו גם השינויים במורד הזרם במערכת העצבים המרכזית שיכול לייצר גירעונות הקשורים CRF.

<table><tbody><tr><td>C57BL/6 Mice</td><td>Charles River</td><td></td><td>Strain code 027 (http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/c57bl-6n-mouse)</td></tr><tr><td>Ketamine HCl</td><td>Putney</td><td></td><td>100 mg/mL stock solution</td></tr><tr><td>Xylazine HCl</td><td>Lloyd Laboratories</td><td></td><td>100 mg/mL stock solution</td></tr><tr><td>Rodent Tattoo System</td><td>AIMS</td><td>ATS-3</td><td>http://animalid.com/lab-animal-identification-systems/ats-3-general-rodent-tattoo-system</td></tr><tr><td>Lead Shielding Apparatus</td><td>(custom made)</td><td></td><td>One-inch thick lead shielding arranged as two boxes with a one-inch thick gap between them for targeted irradiation</td></tr><tr><td>Plexiglass shielding container</td><td>(custom made)</td><td></td><td>Plexiglass container filled with styrofoam. Styrofoam cutouts hold the lead shielding in place.</td></tr><tr><td>GammaCell 40 Exactor</td><td>Best Theratronics</td><td></td><td>http://www.theratronics.ca/product_gamma40.html</td></tr><tr><td>RAD Disk Ultra</td><td>Best Theratronics</td><td></td><td>http://www.theratronics.ca/product_rad.html</td></tr><tr><td>Mouse Single Activity Wheel Chamber</td><td>Lafayette Instrument Company</td><td>#80820</td><td>http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=980</td></tr><tr><td>Activity Wheel Counter for Computer Monitoring</td><td>Lafayette Instrument Company</td><td>#86061</td><td>http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1052</td></tr><tr><td>Modular Cable for Wheel Counters</td><td>Lafayette Instrument Company</td><td>#86051-7</td><td>http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1046</td></tr><tr><td>USB Computer Interface for Activity Wheel Counters</td><td>Lafayette Instrument Company</td><td>#86056A</td><td>http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1047</td></tr><tr><td>Activity Wheel Monitor Software</td><td>Lafayette Instrument Company</td><td>#86065</td><td>http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1053</td></tr></tbody></table>

a mouse model of fatigue induced by peripheral irradiation

סרטן הקשורות עייף (CRF) הוא מצב מצער ויקר כי בדרך כלל משפיע על חולים המקבלים טיפולים בסרטן, כוללים הקרנות. כאן אנו מתארים שיטה באמצעות הקרנה היקפית ממוקדת כדי לגרום להתנהגות עייפה דמוית בעכברים. עם מיגון מתאים, הקרנת מטרות באזור האגן / הבטן התחתונה של העכבר, לחוס על המוח, במאמץ לבנות מודל טיפול הקרנות שקבלו אנשים עם סרטן אגן. אנו מספקים מינון קרינה כי הוא מספיק כדי לגרום התנהגות כמו-עייפה בעכברים, שהיא נמדדות על ידי פעילות מפעיל גלגל מרצון (VWRA), מבלי לגרום לתחלואה ברורה. מאז ריצת גלגל היא התנהגות נורמלית, מרצון בעכברים, השימוש בו צריך להיות בתוקף מבלבל קצת על בדיקות התנהגותיות אחרות או אמצעים ביולוגיים. לפיכך, ריצת גלגל יכולה לשמש כמדד ריאלי בהבנה וקושרת מתחומי ביולוגיה ומדעי ההתנהגות של עייפות. CRF הוא מצב מורכב עם שיתוף תכוףנלווה, ויש לו סיבות הקשורות הוא לסרטן סביר והטיפולים השונים שלה. השיטות שתוארו במאמר זה שימושיים חוקר שינויים מושרי קרינה שתורמים להתפתחות של CRF, ובאופן כללי יותר, כדי לחקור את הרשתות הביולוגיות שיכול להסביר את ההתפתחות והתמדה של התנהגות שולי אצבע קלה על הדק אך מרכזי המונחה כמו עייפות .

שלוש קבוצות של עכברים נוהלו באמצעות הפרוטוקול המתואר לעיל. היו סך של 16 זיוף ו 20 מוקרן (2,400 cGy, 3 x 800 cGy / יום) עכברים. לאחר שלושה ימים רצופים של הקרנה, הקבוצה המוקרנת הראתה ירידה משמעותית VWRA לעומת דמה (מדידות חוזרות מעורבות ANOVA: השפעה עיקרית של טיפול הקרנה, ...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation at JoVE.com

A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

אנו מתארים שיטה באמצעות הקרנה היקפית ממוקדת כדי לגרום התנהגות כמו-עייפה בעכברים. מינון ההקרנה לא הקטלני שנבחר מוביל לירידה של שבוע בפעילות ריצת גלגל מרצון.

במודל עכבר של עייפות הנגרם על ידי הקרנה ההיקפית

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. ...

a-mouse-model-of-fatigue-induced-by-peripheral-irradiation

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Cancer Research

7.8K Views.  National Institutes of Health.  אנו מתארים שיטה באמצעות הקרנה היקפית ממוקדת כדי לגרום התנהגות כמו-עייפה בעכברים. מינון ההקרנה לא הקטלני שנבחר מוביל לירידה של שבוע בפעילות ריצת גלגל מרצון. 

Video: A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

Pancreatic cancer remains one of the cancers for which survival has not improved substantially in the last few decades. Only 7% of diagnosed patients will survive longer than five years. In order to understand and mimic the microenvironment of pancreatic tumors, we utilized a murine orthotopic model of pancreatic cancer that allows non-invasive imaging of tumor progression in real time. Pancreatic cancer cells expressing green fluorescent protein (PANC-1 GFP) were suspended in basement membrane matrix, high concentration, (e.g., Matrigel HC) with serum-free media and then injected into the tail of the pancreas via laparotomy. The cell suspension in the high concentration basement membrane matrix becomes a gel-like substance once it reaches room temperature; therefore, it gels when it comes in contact with the pancreas, creating a seal at the injection site and preventing any cell leakage. Tumor growth and metastasis to other organs are monitored in live animals by using fluorescence. It is critical to use the appropriate filters for excitation and emission of GFP. The steps for the orthotopic implantation are detailed in this article so researchers can easily replicate the procedure in nude mice. The main steps of this protocol are preparation of the cell suspension, surgical implantation, and whole body fluorescent in vivo imaging. This orthotopic model is designed to investigate the efficacy of novel therapeutics on primary and metastatic tumors.

A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.

דגם פלורסנט Orthotopic עכבר של סרטן הלבלב

Pancreatic cancer remains one of the cancers for which survival has not improved substantially in the last few decades. Only 7% of diagnosed patients will ...

Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue

Fatigue is a common and debilitating condition that affects most cancer patients. To date, fatigue remains poorly characterized with no diagnostic test to objectively measure the severity of this condition. Here we describe an optimized method for assessing mitochondrial function of PBMCs collected from fatigued cancer patients. Using a compact extracellular flux system and sequential injection of respiratory inhibitors, we examined PBMC mitochondrial functional status by measuring basal mitochondrial respiration, spare respiratory capacity, and energy phenotype, which describes the preferred energy pathway to respond to stress. Fresh PBMCs are readily available in the clinical setting using standard phlebotomy. The entire assay described in this protocol can be completed in less than 4 hours without the involvement of complex biochemical techniques. Additionally, we describe a normalization method that is necessary for obtaining reproducible data. The simple procedure and normalization methods presented allow for repeated sample collection from the same patient and generation of reproducible data that can be compared between time points to evaluate potential treatment effects.

Our goal was to develop a practical protocol to evaluate mitochondrial dysfunction associated with fatigue in cancer patients. This innovative protocol is optimized for clinical use involving only standard phlebotomy and basic laboratory procedures.

הערכת תפקידה של פונקציית מיטוכונדריאלי עייפות הקשורים לסרטן

Fatigue is a common and debilitating condition that affects most cancer patients. To date, fatigue remains poorly characterized with no diagnostic test to ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

מבחן עייפות הליכון: A Assay פשוט, תפוקה גבוהה של התנהגות העייפות דמוית עבור העכבר

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Behavior

Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral delivery or transgenic animals have potential confounds that make interpretation of results from these studies difficult. New radiological tools are emerging, however, that allow one to noninvasively investigate the function of select groups of adult-born neurons through accurate and precise anatomical targeting in small animals. Focal ionizing radiation inhibits the birth and differentiation of new neurons, and allows targeting of specific neural progenitor regions. In order to illuminate the potential functional role that adult hypothalamic neurogenesis plays in the regulation of physiological processes, we developed a noninvasive focal irradiation technique to selectively inhibit the birth of adult-born neurons in the hypothalamic median eminence. We describe a method for Computer tomography-guided focal irradiation (CFIR) delivery to enable precise and accurate anatomical targeting in small animals. CFIR uses three-dimensional volumetric image guidance for localization and targeting of the radiation dose, minimizes radiation exposure to nontargeted brain regions, and allows for conformal dose distribution with sharp beam boundaries. This protocol allows one to ask questions regarding the function of adult-born neurons, but also opens areas to questions in areas of radiobiology, tumor biology, and immunology. These radiological tools will facilitate the translation of discoveries at the bench to the bedside.

The function of adult-born mammalian neurons remains an active area of investigation. Ionizing radiation inhibits the birth of new neurons. Using computer tomography-guided focal irradiation (CFIR), three-dimensional anatomical targeting of specific neural progenitor populations can now be used to assess the functional role of adult neurogenesis.

חקירה תפקודית של מבוגרים ההיפותלמוס Neurogenesis עם הפוקוס ברדיולוגית עיכוב

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral ...

Neuroscience

Establishment of a Robust and Reproducible Model of Radiation-Induced Skin and Muscle Fibrosis

Radiation-induced skin fibrosis (RISF) can result from a plethora of scenarios including cancer therapy, accidental exposure, or acts of terrorism. Radioactive beams can penetrate through the skin and affect the structures in their path including skin, muscles, and internal organs. Skin is the first structure to get exposed to radiation and is susceptible to develop chronic fibrosis, which is challenging to treat. Currently, limited treatment options show moderate efficacy in mitigating radiation-related skin fibrosis. A key factor hindering the development of effective countermeasures is the absence of a convenient and robust model that could allow for translation of the experimental findings to humans. Here, a robust and reproducible murine hind limb skin fibrosis model has been established for prophylactic and therapeutic evaluation of possible agents for functional and molecular recovery.
The right hind limb was irradiated using a single dose of 40 (Gray) Gy to induce skin fibrosis. Subjects developed edema and dermatitis in the early stages proceeded by visible skin constriction. Irradiated limbs showed a significantly reduced limb range of motion in the following weeks. In late stages, acute side effects subsided, yet chronic fibrosis persisted. A gait index was performed as an additional functional assay, which demonstrated the development of functional impairment. These non-invasive methods demonstrated reliable measurements for tracing fibrosis progression, which is supported by histological analyses. The radiation dose, application, and post-irradiation analyses employed in this model offer a vigorous and reproducible method for studying radiation-induced skin fibrosis and testing the efficacy of therapeutical agents.

Here we present a protocol to induce radiation-induced skin fibrosis in the hind limb of mice and perform post-irradiation measurements of chronic impairment via limb excursion and gait index analyses to evaluate the functional outcome. The model elucidates radiation-related skin fibrosis mechanisms and is useful in subclinical therapeutic studies.

Radiation-induced skin fibrosis (RISF) can result from a plethora of scenarios including cancer therapy, accidental exposure, or acts of terrorism. ...

Diffuse Optical Spectroscopy for the Quantitative Assessment of Acute Ionizing Radiation Induced Skin Toxicity Using a Mouse Model

Acute skin toxicities from ionizing radiation (IR) are a common side effect from therapeutic courses of external beam radiation therapy (RT) and negatively impact patient quality of life and long term survival. Advances in the understanding of the biological pathways associated with normal tissue toxicities have allowed for the development of interventional drugs, however, current response studies are limited by a lack of quantitative metrics for assessing the severity of skin reactions. Here we present a diffuse optical spectroscopic (DOS) approach that provides quantitative optical biomarkers of skin response to radiation. We describe the instrumentation design of the DOS system as well as the inversion algorithm for extracting the optical parameters. Finally, to demonstrate clinical utility, we present representative data from a pre-clinical mouse model of radiation induced erythema and compare the results with a commonly employed visual scoring. The described DOS method offers an objective, high through-put evaluation of skin toxicity via functional response that is translatable to the clinical setting.

We present a diffuse optical spectroscopic (DOS) approach that provides quantitative optical biomarkers of skin response to radiation. We describe DOS instrumentation design, optical parameters extraction algorithms and the animal handling procedures required to yield representative data from a pre-clinical mouse model of radiation induced erythema.

מפוזר ספקטרוסקופיה אופטית עבור הערכה כמותית של רעילות העור לקרינה מייננת מושרה חריפה שימוש במודל של עכברים

Acute skin toxicities from ionizing radiation (IR) are a common side effect from therapeutic courses of external beam radiation therapy (RT) and ...

Medicine

A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed as a water tank with narrow platforms on the bottom. The model rats were put into the tank and stood on the platforms for 14 h (18:00 - 8:00) per day for a consecutive 21 days, with a blank control group set for contrast. At the end of modeling, rats in the model group showed an obvious fatigued appearance. To assess the model, we performed several behavioral tests, including the open field test (OFT), the elevated plus maze (EPM) test, and the exhaustive swimming (ES) test. The results showed that anxiety, spatial cognition impairment, poor muscle performance, and declined voluntary activity presented in model rats confirm the diagnosis of&#160;central fatigue. Changes of the central neurotransmitters also verified the result. In conclusion, the model successfully simulated central fatigue, and future study with the model may help reveal the pathological mechanism of the disease.

Here, we present a protocol to introduce a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM).

חולדה מודל מרכזי עייפות בעזרת ששונה שיטת פלטפורמה מרובים

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed ...

A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, whereas exertional heat stroke (EHS) occurs during physical activity. EHS differs from CHS in etiology, clinical presentation, and sequelae of multi-organ dysfunction. Until recently, only models of CHS have been well established. This protocol aims to provide guidelines for a refined preclinical mouse model of EHS that is free from major limiting factors such as the use of anesthesia, restraint, rectal probes, or electric shock. Male and female C57Bl/6 mice, instrumented with core temperature (Tc) telemetric probes were utilized in this model. For familiarization with the running mode, mice undergo 3 weeks of training using both voluntary and forced running wheels. Thereafter, mice run on a forced wheel inside a climatic chamber set at 37.5 &#176;C and 40%-50% relative humidity (RH) until displaying symptom limitation (e.g., loss of consciousness) at Tc of 42.1-42.5 &#176;C, although suitable results can be obtained at chamber temperatures between 34.5-39.5 &#176;C and humidity between 30%-90%. Depending on the desired severity, mice are removed from the chamber immediately for recovery in ambient temperature or remain in the heated chamber for a longer duration, inducing a more severe exposure and a higher incidence of mortality. Results are compared with sham-matched exercise controls (EXC) and/or na&#239;ve controls (NC). The model mirrors many of the pathophysiological outcomes observed in human EHS, including loss of consciousness, severe hyperthermia, multi-organ damage as well as inflammatory cytokine release, and acute phase responses of the immune system. This model is ideal for hypothesis-driven research to test preventative and therapeutic strategies that may delay the onset of EHS or reduce the multi-organ damage that characterizes this manifestation.

The protocol describes the development of a standardized, repeatable, preclinical model of exertional heat stroke (EHS) in mice free from adverse external stimuli such as electric shock. The model provides a platform for mechanistic, preventative, and therapeutic studies.

מודל פרה-אקליני של מכת חום מאמץ בעכברים

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, ...

שיטת צינור הלם למדל פיצוץ חוזר מאוד ברמה נמוכה בעכברים

Modeling Highly Repetitive Low-level Blast Exposure in Mice

Exposure to explosive blasts is a significant risk factor for brain trauma among exposed persons. Although the effects of large blasts on the brain are well understood, the effects of smaller blasts such as those that occur during military training are less understood. This small, low-level blast exposure also varies highly according to military occupation and training tempo, with some units experiencing few exposures over the course of several years whereas others experience hundreds within a few weeks. Animal models are an important tool in identifying both the injury mechanisms and long-term clinical health risks following low-level blast exposure. Models capable of recapitulating this wide range of exposures are necessary to inform acute and chronic injury outcomes across these disparate risk profiles.
Although outcomes following a few low-level blast exposures are easily modeled for mechanistic study, chronic exposures that occur over a career may be better modeled by blast injury paradigms with repeated exposures that occur frequently over weeks and months. Shown here are methods for modeling highly repetitive low-level blast exposure in mice. The procedures are based on established and widely used pneumatic shocktube models of open-field blast exposure that can be scaled to adjust the overpressure parameters and the number or interval of the exposures. These methods can then be used to either enable mechanistic investigations or recapitulate the routine blast exposures of clinical groups under study.

מחבר זרקור: פענוח ההשפעות ארוכות הטווח של חשיפות לפיצוץ ברמה נמוכה בעכברים

Presented here are methods for producing repeated low-intensity blast exposures using mice.

מידול חשיפה חוזרת ונשנית מאוד לפיצוץ ברמה נמוכה בעכברים

Exposure to explosive blasts is a significant risk factor for brain trauma among exposed persons. Although the effects of large blasts on the brain are ...

במודל עכבר של עייפות הנגרם על ידי הקרנה ההיקפית

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

דגם פלורסנט Orthotopic עכבר של סרטן הלבלב

הערכת תפקידה של פונקציית מיטוכונדריאלי עייפות הקשורים לסרטן

מבחן עייפות הליכון: A Assay פשוט, תפוקה גבוהה של התנהגות העייפות דמוית עבור העכבר

חקירה תפקודית של מבוגרים ההיפותלמוס Neurogenesis עם הפוקוס ברדיולוגית עיכוב

Establishment of a Robust and Reproducible Model of Radiation-Induced Skin and Muscle Fibrosis

מפוזר ספקטרוסקופיה אופטית עבור הערכה כמותית של רעילות העור לקרינה מייננת מושרה חריפה שימוש במודל של עכברים

חולדה מודל מרכזי עייפות בעזרת ששונה שיטת פלטפורמה מרובים

מודל פרה-אקליני של מכת חום מאמץ בעכברים

מידול חשיפה חוזרת ונשנית מאוד לפיצוץ ברמה נמוכה בעכברים

מידול חשיפה חוזרת ונשנית מאוד לפיצוץ ברמה נמוכה בעכברים