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.

Alle Versuche werden in Übereinstimmung mit den von den National Institutes of Health Guide für die Pflege und Verwendung von Tieren beschriebenen Protokollen durchgeführt und wurden von ALS TDI Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) zugelassen. 1. Tiere, Wohnen und Studiendesign Anmerkung:. Die SOD1 G93A-Maus Kolonie wurde von der hohen Kopien B6SJLTgN (SOD1G93A) 1Gur Stamm ursprünglich von Gurney et al 7 hergestellt abgeleitet. Die Kolonie wird derzeit von der Kreuzung transgene C57BL / 6-SJL Männchen mit Wildtyp C57BL / 6-SJL F1 Weibchen gehalten. Die F1-Tiere sind durch Kreuzung SJL Männern mit B6 Weibchen erzeugt. Mäuse werden zu ALS TDI wöchentlich bei 35-45 Tage alt ausgeliefert. <ol><li> Ermöglichen Mäusen mindestens eine Woche, um die Tierstation (12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus bei einer Temperatur von 18-23 ° C und 40-60% Luftfeuchtigkeit) vor der Zuweisung einer Studie akklimatisiert. </li><li> Haus männlichen SOD1-G93A mice eine Maus pro Käfig, da Gruppe untergebracht Männer neigen zu kämpfen. Haus weibliche SOD1-G93A Mäusen bis zu zwei pro Käfig. Bieten Anreicherung der Umwelt, in der Form von Kunststoff-Hütten. Liefern Nahrung und Wasser ad libitum, es sei denn, die Mäuse sind Teil einer Studie Drug Administration erfordert im Trinkwasser / Essen. In diesen Fällen Ration und Rekord Nahrung und Wasser. </li><li> Beginnen Sie eine Drogen-Wirksamkeitsstudie etwa im Alter von 50 Tage und umfassen 64 Wurf abgestimmt ausgewogenes Geschlechterverhältnis Mäusen (32 pro Kohorte). Schließlich, stellen Sie sicher, dass die Forscher die Durchführung der Studien zu den Versuchsbedingungen geblendet. HINWEIS: Es wird empfohlen, dass ein typisches Arzneimittel-Wirksamkeitsstudie beginnt im Alter von Tag 50 jedoch von der Art der therapeutischen Intervention vorzuziehen, um die Studie früher oder später starten können basieren. Hinweis: Eine Studie mit 32 Mäuse pro Kohorte mit Strom versorgt wird, um geschlechtsspezifische Arzneimittelwirkungen zu erkennen. Wenn keine geschlechtsspezifische Vergleiche erforderlich sind, sollten 24 Mäuse pro Kohorte ausreichen, um die Gesamtarzneimittelwirkungen zu erkennen.</li></ol> 2. Körpergewicht <ol><li> Record Körpergewichte für alle Mäuse in Studien täglich mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Gramm. Hinweis: Das Körpergewicht ist ein empfindlicher Indikator für die Krankheitsprogression und jeder Krankheitsgefühl, die unter chronischen Drogenbehandlung ergeben könnten. </li><li> Maus-Körpergewichte unterscheiden sich erheblich im Laufe eines Tages, höher in den Morgen, so notieren Sie auf der gleichen Zeit jeden Tag. </li></ol> 3. Neurologische Scoring System (NeuroScore) <ol><li> Beurteilen Sie neurologischen Scores (NS) für jede Maus täglich durch die Beobachtung der Maus unter den folgenden drei Bedingungen durchgeführt nacheinander: a) die Maus am Schwanz aufgehängt ist, b) wird die Maus erlaubt zu gehen, und nach dem Beginn der Paralyse c) Maus auf die Seite gelegt. <ol><li> Für den Schwanz Suspensionstest, halten Sie die Maus etwa 1,5 &quot;von der Basis des Schwanzes über den Draht Spitze ihrer eigenen Käfig für 1-2 sec, weg von der Lebensmittelbecken, während observing die Hinterbeine. Wiederholen Sie den Suspensionstest 3 Mal und notieren Sie die konsequenteste Ergebnis. </li><li> Für den Gehtest, platzieren Sie die Maus auf eine saubere Oberfläche, die eine gewisse Zugkraft und ein wenige Gehminuten von 25 cm bietet (z. B. mit Klebeband ein Papiertuch ab Verrutschen zu verhindern). Lassen Sie die Maus, um insgesamt 75 cm (3 × Länge des Papierhandtuch) zu Fuß unter Beachtung ihrer Gangart. </li><li> Für die &quot;Stellreflexes&quot; Test, platzieren Sie die Maus auf der linken oder rechten Seite und mit einem Stoppuhren messen die Zeit es braucht, um sich selbst von beiden Seiten rechts ohne fremde Hilfe. Hinweis: Nur ein Versuch des Tests erforderlich ist. </li></ol></li><li> Bestimmen die NS jedes Hinterlauf (links oder rechts), die unabhängig auf einer Skala von 0 bis 4 Hinweis: Zum Beispiel kann ein Wert von 0, 1, dass die linke Hinterlauf NS 0 ist, während die rechte Hintergliedmaße NS 1 ist. </li><li> Weisen Sie neurologischen Scores (0-4) entsprechend dem folgenden Satz von Beobachtungen (Zusammenfassung in Tabelle 1):<ol><li> Vergeben NS 0 (Präsymptomatische), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, präsentiert der Hinterlauf ein normales splay dh sie ist voll ausgefahren weg von der seitlichen Mittellinie und es bleibt in dieser Position für 2 Sekunden oder länger. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, wird normalen Gang beobachtet. </li><li> Vergeben NS 1 (Erste Symptome), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, präsentiert der Hinterlauf eines abnormalen splay, dh sie ist zusammengebrochen oder teilweise in Richtung seitliche Mittellinie zusammengebrochen ist oder sich während Schwanzaufhängungs zittert oder eingefahren ist / verschränkt. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, ist normal oder leicht langsame Gangart beobachtet. </li><li> Vergeben NS 2 (Beginn der Paralyse), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt ist, ist die Hinterlauf teilweise oder vollständig zusammengebrochen, nicht viel erstrecken. (Es könnte noch gemeinsame Bewegung sein). Wenn die Maus erlaubt zu gehen, wird die Hinterlauf für vorne mot verwendetIonen jedoch die Zehen rollen nach unten mindestens zweimal während einer 90 cm Spaziergang oder einen Teil des Fußes entlang Käfigboden / Tabelle verschieben. Wenn die Maus auf seiner linken und rechten Seite angeordnet ist, ist es in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von beiden Seiten rechts. </li><li> Vergeben NS 3 (Lähmung), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt, gibt es starre Lähmung der hinteren Gliedmaßen in oder minimale gemeinsame Bewegung. Wenn die Maus erlaubt, zu Fuß gibt es Vorwärtsbewegung aber die Hinterlauf wird nicht für die Vorwärtsbewegung verwendet. Wenn die Maus auf seiner linken und rechten Seite angeordnet ist, ist es in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von beiden Seiten rechts. Hinweis: In seltenen Fällen nach dem Auftreten der Lähmung, Urin Feuchtigkeit möglicherweise auf die Hinterbeine erscheinen. Unbehandelt Urin Feuchtigkeit könnte, um Urin &quot;Burn&quot; und Hautverletzungen führen. Gönnen Urin Feuchtigkeit durch Abschneiden der Haare, gelten warmem Wasser aufsaugt, um den Urin zu entfernen, und sanft trocken tupfen. Wenn Hautveränderungen vorliegen gelten antibiotic Salbe. </li><li> Vergeben NS 4 (Humane Endpunkt), wenn Folgendes eingehalten wird: Wenn die Maus am Schwanz aufgehängt, gibt es starre Lähmung in den hinteren Gliedmaßen. Wenn die Maus erlaubt zu gehen, gibt es keine Vorwärtsbewegung. Wenn die Maus auf der linken und der rechten Seite platziert Es ist nicht in der Lage, sich innerhalb von 10 Sekunden von jeder Seite rechts. Dh Fehlen des Stellreflexes. </li></ol></li></ol> 4. Dateneingabe und Analyse <ol><li> Im Laufe eines Arzneimittels Wirksamkeitsstudie, geben Sie die Daten für jede Maus in ein Labor-Informations-Management-System (LIMS) oder in einen handelsüblichen Spreadsheet-Software gesammelt. Hinweis: Die ALS TDI entwickelten LIMS-Software ist ein zentrales Repository für alle internen Studien gesammelten Daten, so dass diese Daten bequem über die Zeit für ALS-TDI Forschern zugänglich. LIMS verfolgt jede einzelne Maus, mit seiner einzigartigen ID, zurück in seine Abstammung, Körpergewicht oder neurologische Punktzahl auf alle Studientage,und schließt alle anderen Beobachtungen während seiner Lebenszeit festgestellt. LIMS erzeugt schließlich eine Tabelle, die für die nachfolgenden Analysen verwendet wird. </li><li> Nach dem Abschluss eines Arzneimittels Wirksamkeitsstudie, dh wenn alle Mäuse die humane Endpunkt zu erreichen, verwenden Sie Tabellenkalkulationsprogramm (siehe Tabelle der Materialien), um die kombinierte NS für jede Maus berechnet, für jeden Tag durch Mittelung der linken und rechten Hinterlauf NS . Als nächstes berechnen die mittlere Alter bei der jedes NS für jede Maus und der Zahl der Tage pro Maus bei einer bestimmten NS ausgibt. </li><li> Analysieren Veränderungen bei NS im Laufe der Zeit durch den Import der Daten aus dem Tabellenkalkulationsprogramm auf die Statistik-Software (siehe Tabelle der Materialien). Montieren Sie diese Daten mit Hilfe eines Modells des Ordnungs logistische Regression, die die erwartete NS schätzt, mit Durchschnittsalter bei NS und Drogenbehandlung Effekte in der Regression. Unter Verwendung des Log-Rank-Chi-Quadrat-Test schätzen den Effekt Wahrscheinlichkeit Wahrscheinlichkeit und bestimmen, ob die Drogenbehandlungseffekt auf NS Progression statistischenly signifikante (siehe Supplemental-Code-Datei für Schritt-für-Schritt-Anleitung). Hinweis: Ein p-Wert &lt;0,05 wird als statistisch signifikant. Anmerkung: Diese Methode der statistischen Analyse im Einklang mit der Ordnungs Natur des NS-Daten und der variablen Natur der NS-Trajektorien für einzelne Mäuse. Es wird bevorzugt, weil einzelne NS Trajektorien deutlich anders was zu NS-Zeit-assoziierten Gruppe Durchschnittswerte, die nicht repräsentativ für NS-Antworten ausreichend sein. Zusätzlich in einigen Fällen NS schwanken kann, insbesondere, wenn in Null-zu-Eins-Bereich. </li><li> Schließlich Einsatz Grafik-Software (siehe Tabelle der Materialien) zu erzeugen &quot;Ordinal Erwartete NS vs Schnittsalter bei NS&quot; Graphen für Arzneimittel behandelten und Kontrolltieren (Abbildung 2, siehe Zusatzcodedatei für die Schritt-für-Schritt-Anleitung). Benutzen Sie diese Diagramme, um bequem zu schätzen Verschiebungen zwischen Medikament behandelten und Kontrollgruppen durch Interpolation aus der y-Achse die mittlere Erkrankungsalter (i.e., NS 2) auf der x-Achse. Anmerkung: Der Unterschied in der Durchschnittsalter der beiden Gruppen eine Arzneimittel-induzierte-Verschiebung und wird als ein praktisches Maß für die Größe der Wirkung behandelt. Hinweis: Nach rechts Verschiebungen in der erwarteten NS vs. mittlere Alter deuten Kurve verlangsamt symptomatischen Fortschreiten der Krankheit. Umgekehrt links Verschiebungen in der erwarteten NS vs. mittlere Alter deuten Kurve beschleunigt symptomatischen Fortschreiten der Krankheit. </li></ol>

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	<li>Gurney, M. E., 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=Motor+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).</li><li>Rosen, D. 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=Mutations+in+Cu/Zn+superoxide+dismutase+gene+are+associated+with+familial+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis.</a> Nature. 362 (6415), 59-62 (1993).</li><li>Gurney, M. E. <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+transgenic+mouse+models+of+amyotrophic+lateral+sclerosis+in+preclinical+drug+studies.">The use of transgenic mouse models of amyotrophic lateral sclerosis in preclinical drug studies.</a> J Neurol Sci. 152, Suppl. 1 (6415), (1997).</li><li>Scott, S., 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=Design,+power,+and+interpretation+of+studies+in+the+standard+murine+model+of+ALS.">Design, power, and interpretation of studies in the standard murine model of ALS.</a> Amyotroph Lateral Scler. 9 (1), 4-15 (2008).</li><li>Hegedus, J., Putman, C. T., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+preferential+motor+unit+loss+in+the+SOD1+G93A+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Time course of preferential motor unit loss in the SOD1 G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Neurobiol. Dis. 28 (2), 154-164 (2007).</li><li>Gordon, T., Ly, V., Hegedus, J., Tyreman, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+detection+of+denervated+muscle+fibers+in+hindlimb+muscles+after+sciatic+nerve+transection+in+wild+type+mice+and+in+the+G93A+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Early detection of denervated muscle fibers in hindlimb muscles after sciatic nerve transection in wild type mice and in the G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Neurol. Res. 31 (1), 28-42 (2009).</li><li>Gurney, M. E., 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=Motor+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).</li><li>Kim, K., Moore, D. H., Makriyannis, A., Abood, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AM1241,+a+cannabinoid+CB2+receptor+selective+compound,+delays+disease+progression+in+a+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">AM1241, a cannabinoid CB2 receptor selective compound, delays disease progression in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Eur. J. Pharmacol. 542 (1-3), 1-3 (2006).</li><li>Weydt, P., Hong, S. Y., Kliot, M., Moller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+disease+onset+and+progression+in+the+SOD1+mouse+model+of+ALS.">Assessing disease onset and progression in the SOD1 mouse model of ALS.</a> Neuroreport. 14 (7), 1051-1054 (2003).</li><li>Azari, M. F., 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=Behavioural+and+anatomical+effects+of+systemically+administered+leukemia+inhibitory+factor+in+the+SOD1(G93A+G1H)+mouse+model+of+familial+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Behavioural and anatomical effects of systemically administered leukemia inhibitory factor in the SOD1(G93A G1H) mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis.</a> Brain Res. 982 (1), 92-97 (2003).</li><li>Guan, Y., 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=Thiazolidinediones+expand+body+fluid+volume+through+PPARgamma+stimulation+of+ENaC-mediated+renal+salt+absorption.">Thiazolidinediones expand body fluid volume through PPARgamma stimulation of ENaC-mediated renal salt absorption.</a> Nat. Med. 11 (8), 861-866 (2005).</li><li>Savcheniuk, O. A., 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+effect+of+probiotic+therapy+on+development+of+experimental+obesity+in+rats+caused+by+monosodium+glutamate.">The effect of probiotic therapy on development of experimental obesity in rats caused by monosodium glutamate.</a> Fiziol. Zh. 60 (2), 63-69 (2014).</li><li>Smittkamp, S. E., Brown, J. W., Stanford, 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=Time-course+and+characterization+of+orolingual+motor+deficits+in+B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J+mice.">Time-course and characterization of orolingual motor deficits in B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J mice.</a> Neuroscience. 151 (2), 613-621 (2008).</li><li>C, M., Gurney, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low+expressor+line+of+transgenic+mice+carrying+a+mutant+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+(SOD1)+gene+develops+pathological+changes+that+most+closely+resemble+those+in+human+amyotrophic+lateral+sclerosis.">A low expressor line of transgenic mice carrying a mutant human Cu,Zn superoxide dismutase (SOD1) gene develops pathological changes that most closely resemble those in human amyotrophic lateral sclerosis.</a> Acta Neuropathol. 93 (6), 537-550 (1997).</li><li>Wegorzewska, I., Baloh, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TDP-43-based+animal+models+of+neurodegeneration:+new+insights+into+ALS+pathology+and+pathophysiology.">TDP-43-based animal models of neurodegeneration: new insights into ALS pathology and pathophysiology.</a> Neurodegener. Dis. 8 (4), 262-274 (2011).</li><li>Hatzipetros, T., 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=C57BL/6J+congenic+Prp-TDP43A315T+mice+develop+progressive+neurodegeneration+in+the+myenteric+plexus+of+the+colon+without+exhibiting+key+features+of+ALS.">C57BL/6J congenic Prp-TDP43A315T mice develop progressive neurodegeneration in the myenteric plexus of the colon without exhibiting key features of ALS.</a> Brain Res. 1584, 59-72 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

In diesem Bericht beschreiben wir eine schnelle und einfache Video-Protokoll, die, wenn sie richtig angewendet wird, ist in der Lage, zuverlässige Beurteilung der Krankheitsprogression bei SOD1-G93A Mäusen und Identifizierung von Arzneimittel-induzierter Veränderungen. Während verschiedene Gruppen haben phänotypische Scoring-Systeme für die SOD1-G93A Mäusen 8-10 entwickelt, haben sie oft keine ausreichende Angaben über das Verfahren und die für die Replikation unzureichend. Als Ergebnis werden Scorin...

Seit ihrer Entwicklung in der Mitte der 1990er Jahre die SOD1 G93A-transgenen Mausmodell ist die am weitesten verbreitete Tiermodell der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) 1. Diese transgenen Mausmodell wurde gentechnisch verändert, um eine mutante Form des menschlichen Cu / Zn Superoxid-Dismutase 1 (SOD1) -Gen beherbergt, das ALS-assoziierten Glycin-zu-Alanin-Mutation an der Aminosäure 93 (G93A) überexprimieren. Die Mutation G93A ist eine von vielen Mutationen im SOD1-Gen, die zusammen Make-up etwa ein Fünftel der familiären ALS Fällen 2. Die SOD1-G93A-Modell hat sich zu einem Arbeitspferd der ALS Arzneimittelentwicklung Forschung, weil zusätzlich zu seiner offensichtlich genetische Verbindung an ALS, rekapituliert sie viele der pathologischen Merkmale von ALS beim Menschen wie Motorneuronenverlust, progressive Muskelschwäche und Atrophie, mit eventuellen Lähmung und Tod 3. Obwohl, wie es oft der Fall bei transgenen Tiermodellen gibt es eine inhärente biological Variabilität SOD1-G93A Mäusen verbunden. Scott et al. haben festgestellt, dass Kohorten von mindestens 24 Wurf abgestimmt ausgewogenes Geschlechterverhältnis Mäuse werden in der Arzneimittelwirksamkeit Studiendesigns, um die Geräusche, die durch die biologische Variabilität 4 zu überwinden brauchte. Die große Zahl der Tiere in diesen Studien in Kombination mit dem aggressiven Krankheitsverlauf und die Notwendigkeit für die tägliche Überwachung erforderlich, verbietet die Verwendung von aufwendigen, zeitraubende und potenziell stressvollen Techniken zur Messung neuromuskuläre Stärke und Funktion (zB, Elektromyographie, Griffstärke, Rotorod , etc.). Stattdessen hebt er die Notwendigkeit einer in-vivo-Screening-Tool, das zuverlässig beurteilt die neuromuskuläre Funktion der SOD1-G93A Mäusen in einer schnellen Weise. Bei ALS-TDI ein Protokoll entwickelt, das für die zuverlässige Beurteilung der neuromuskulären Funktion der SOD1-G93A Mäusen in weniger als 30 sec pro Maus im Durchschnitt ermöglicht. Dieses Protokoll encompaSSES täglichen Bewertung der Hinterlauf-Funktion mit einem einfachen neurologische Punktesystem (NeuroScore), die in diesem Bericht in der Presse und in Video beschrieben wird. NeuroScore auf Hinterlauf-Funktion konzentriert, weil hindlimb Defizite sind die frühesten berichteten neurologischen Anzeichen einer Krankheit im SOD1-G93A Mäusen 5,6. Ferner wird die von ALS TDI entwickelte Protokoll bietet eine unvoreingenommene Beurteilung der Beginn der Paralyse (leichte oder teilweisen Lähmung), Progression und Schwere der Lähmung und es empfindlich genug, um Arzneimittel-induzierte Veränderungen in der Fortschreiten der Krankheit zu identifizieren.

<table><tbody><tr><td>B6SJLTgN(SOD1G93A)1Gur strain</td><td>The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME</td><td>002726</td><td>Strain of mice used in this study</td></tr><tr><td>Breeders</td><td>Biomedical Research Models, Inc., Worcester, MA</td><td></td><td>Colony maintainance</td></tr><tr><td>Scale</td><td>Navigator OHAUS, Parsippany, NJ</td><td>Model N14120</td><td>Used to weigh mice</td></tr><tr><td>Nutra-GelH</td><td>Bio-Serv, Flemington, NJ</td><td>#S4798</td><td>Wet food provided to sick mice</td></tr><tr><td>Irradiated Lab Animal Diet</td><td>Harlan, Indianapolis, IN</td><td>2918-111914M</td><td>Chow diet</td></tr><tr><td>Lab-grade Sani-chips</td><td>Harlan Teklad, Indianapolis, IN</td><td>7090</td><td>Bedding</td></tr><tr><td>JMPH&amp;nbsp;</td><td>SAS Institute, Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC</td><td>&amp;nbsp;v10.0.2</td><td>Statistical software</td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Microsoft, One Microsoft Way, Redmond, WA</td><td>Excel 2013 (v 15.0)</td><td>Spreadsheet software</td></tr><tr><td>GraphPad Prism 5</td><td>GraphPad software Inc., La Jolla, CA</td><td>v5.4</td><td>Graphing software</td></tr><tr><td>Mouse Huts</td><td>Bio-Serv, Flemington, NJ</td><td>K3272</td><td>For environmental enrichment</td></tr></tbody></table>

a quick phenotypic neurological scoring system for evaluating disease progression in the sod1-g93a mouse model of als

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.

Die neurologischen Notendaten für die 90 männlichen und 94 weiblichen nicht behandelten SOD1-G93A Mäusen studierte an ALS TDI beim 2014 wurden ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass männliche Mäuse haben typischerweise eine aggressivere Krankheitsprogression als weiblichen Mäusen, wie durch einen höheren Anteil an deren Lebensdauer bei NS 1 im Vergleich zu Weibchen belegt. NS 2 und NS 3 auftreten, mit nahezu gleicher Häufigkeit auf Geschlechter. NS 0 wurde aus der Analyse ausgeschlossen, weil es als ein &quot;...

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A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

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 ...

a-quick-phenotypic-neurological-scoring-system-for-evaluating-disease

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

19.4K Aufrufe.  ALS Therapy Development Institute. This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

Serie: A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously published phenotype assessments in several disease models, including spinocerebellar ataxias, Huntington s disease and spinobulbar muscular atrophy. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. Each measure is recorded on a scale of 0-3, with a combined total of 0-12 for all four measures. The results effectively discriminate between affected and non-affected individuals, while also quantifying the temporal progression of neurodegenerative disease phenotypes. Measures may be analyzed individually or combined into a composite phenotype score for greater statistical power. The ideal combination of the four described measures will depend upon the disorder in question. We present an example of the protocol used to assess disease severity in a transgenic mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7).
Albert R. La Spada and Gwenn A. Garden contributed to this manuscript equally.

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebellar ataxia. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. This protocol effectively discriminates between affected and non-affected individuals, and detects the progression of affected individuals over time.

Eine einfache Composite-Phänotyp Scoring System für die Beurteilung von Mausmodellen zerebelläre Ataxie

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously ...

Forschung

Neurowissenschaften

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 years for the sporadic disease and around 50 years for the familial disease. Due to its progressive course, 50% of the patients die within 30 months of symptom onset. In order to evaluate novel treatment options for this disease, genetic mouse models of ALS have been generated based on human familial mutations in the SOD gene, such as the SOD1 (G93A) mutation. Most important aspects that have to be evaluated in the model are overall survival, clinical course and motor function. Here, we demonstrate the clinical evaluation, show the conduction of two behavioural motor tests and provide quantitative scoring systems for all parameters. Because an in depth analysis of the ALS mouse model usually requires an immunohistochemical examination of the spinal cord, we demonstrate its preparation in detail applying the dorsal laminectomy method. Exemplary histological findings are demonstrated. The comprehensive application of the depicted examination methods in studies on the mouse model of ALS will enable the researcher to reliably test future therapeutic options which can provide a basis for later human clinical trials.

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

A mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is examined clinically and behaviorally. As a prerequisite for an accompanying immunohistological analysis the preparation of the spinal cord is depicted in detail.

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 ...

Medizin

Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating disease, with clinical features similar to the progressive forms of multiple sclerosis (MS). The mice show progressive disability with loss of motor and sensory functions, which can be assessed with multiple apparatuses and protocols. Among them, the Rotarod performance test is a very common behavioral test, its advantage being that it provides objective measurements, but it is often used assuming that it is straightforward and simple. In contrast to visual scoring systems used in some models of MS, which are highly subjective, the Rotarod test generates an objective, measurable, continuous variable (i.e., length of time), allowing almost perfect inter-rater concordances. However, inter-laboratory reliability is only achieved if the various testing parameters are replicated. In this manuscript, recommendations of specific testing parameters, such as size, speed, and acceleration of the rod; amount of training given to the animals; and data processing, are presented for the Rotarod test.

An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice.

Mess Progressive neurologische Behinderungen in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

Assay Development for High Content Quantification of Sod1 Mutant Protein Aggregate Formation in Living Cells

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc superoxide dismutase 1 (SOD1). The structural instability of SOD1 and the detection of SOD1-positive inclusions in familial-ALS patients supports a potential causal role for misfolded and/or aggregated SOD1 in ALS pathology. In this study, we describe the development of a cell-based assay designed to quantify the dynamics of SOD1 aggregation in living cells by high content screening approaches. Using lentiviral vectors, we generated stable cell lines expressing wild-type and mutant A4V SOD1 tagged with yellow fluorescent protein and found that both proteins were expressed in the cytosol without any sign of aggregation. Interestingly, only SOD1 A4V stably expressed in HEK-293, but not in U2OS or SH-SY5Y cell lines, formed aggregates upon proteasome inhibitor treatment. We show that it is possible to quantify aggregation based on dose-response analysis of various proteasome inhibitors, and to track aggregate-formation kinetics by time-lapse microscopy. Our approach introduces the possibility of quantifying the effect of ALS mutations on the role of SOD1 in aggregate formation as well as screening for small molecules that prevent SOD1 A4V aggregation.

We describe a method to quantify the aggregation of misfolded proteins. Our protocol details lentiviral induced stable cell line generation, automated confocal imaging, and image analysis of protein aggregates. As an illustrative application, we studied the effect of small molecules in promoting SOD1 aggregation in a time- and dose-dependent manner.

Assay-Entwicklung für hohe Content Quantifizierung der Sod1 mutierten Proteins Aggregatbildung in lebenden Zellen

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc ...

Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-&#946; and Tau Neuropathology

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. The paradigm includes tests for spontaneous alternation in a Y-maze, novel object recognition, and limb clasping. These tests were selected because they: 1) interrogate function of cognitive or motor domains and the correlate neural circuitry relevant to the human disease state, 2) have clearly defined endpoints, 3) have easily implementable quality control checks, 4) can be run in a moderate throughput format, and 5) require little intervention by the investigator. These methods are designed for investigators looking to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks, or functional motor behaviors associated with Alzheimer's disease mouse models. The methods described here use behavioral tests that engage a number of different brain regions including hippocampus and various cortical areas. Investigators that desire cognitive tests that specifically assess cognition mediated by a single brain region could use these techniques to supplement other behavioral tests.

Described here is a staged, behavioral screening approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. These methods are optimized to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks.

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated measurements over weeks or months of accessory respiratory muscle activity while simultaneously measuring ventilation in a non-anesthetized, freely behaving mouse. The technique includes the surgical implantation of a radio transmitter and the insertion of electrode leads into the scalene and trapezius muscles to measure the electromyogram activity of these inspiratory muscles. Ventilation is measured by whole-body plethysmography, and animal movement is assessed by video and is synchronized with electromyogram activity. Measurements of muscle activity and ventilation in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis are presented to show how this tool can be used to investigate how respiratory muscle activity changes over time and to assess the impact of muscle activity on ventilation. The described methods can easily be adapted to measure the activity of other muscles or to assess accessory respiratory muscle activity in additional mouse models of disease or injury.

This paper introduces a method for repeated measurements of ventilation and respiratory muscle activity in a freely behaving amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mouse model throughout disease progression with whole-body plethysmography and electromyography via an implanted telemetry device.

Wiederholte Messung der Atemmuskelaktivität und Ventilation in Mausmodellen von neuromuskulären Erkrankungen

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings provide a sensitive approach to measure nerve conduction in humans and rodent models. To broaden the technical possibilities for electromyography in mice, the measurement of compound muscle action potentials (CMAPs) from the brachial plexus nerve in the forelimb using needle electrodes is described here. CMAP recordings after stimulating the sciatic nerve in hindlimbs have been previously described. The newly introduced method here allows for the evaluation of the nerve conductivity at an additional site, and thus provides a more profound overview of the neuromuscular functionality. The technique provides information on both the relative number of functional axons and the myelination level. Thereby, this method can be applied to assess both axonal diseases as well as demyelinating conditions. This minimally invasive method does not require extraction of the nerve and therefore it is suitable for repeated measurements for longitudinal follow-up in the same animal. Similar recordings are performed in clinical setups to emphasize the translational relevance of the method.

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

The measurement of nerve conduction is a useful tool to assess mouse models of neurodegeneration but it is frequently only applied to stimulate the sciatic nerve in hindlimbs. Here, we describe a technique to measure compound muscle action potential (CMAP) in vivo in the mouse forelimb muscles innervated by the brachial plexus.

In Vivo Elektrophysiologische Messungen der zusammengesetzten Muskel Aktionspotential aus die Vorderbeine in Maus-Modellen der Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings ...

Histologische Färbung des Rückenmarks zur Beurteilung des Schweregrads der EAE-Erkrankung

Scoring Central Nervous System Inflammation, Demyelination, and Axon Injury in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a common immune-based model of multiple sclerosis (MS). This disease can be induced in rodents by active immunization with protein components of the myelin sheath and Complete Freund&#39;s adjuvant (CFA) or by the transfer of myelin-specific T effector cells from rodents primed with myelin protein/CFA into na&#239;ve rodents. The severity of EAE is typically scored on a 5-point clinical scale that measures the degree of ascending paralysis, but this scale is not optimal for assessing the extent of recovery from EAE. For example, clinical scores remain high in some EAE models (e.g., myelin oligodendrocyte glycoprotein [MOG] peptide-induced model of EAE) despite the resolution of inflammation. Thus, it is important to complement clinical scoring with histological scoring of EAE, which also provides a means to study the underlying mechanisms of cellular injury in the central nervous system (CNS).
Here, a simple protocol is presented to prepare and stain spinal cord and brain sections from mice and to score inflammation, demyelination, and axonal injury in the spinal cord. The method for scoring leukocyte infiltration in the spinal cord can also be applied to score brain inflammation in EAE. A protocol for measuring soluble neurofilament light (sNF-L) in the serum of mice using a Small Molecule Assay (SIMOA) assay is also described, which provides&#160;feedback on the extent of overall CNS injury in live mice.

Autor im Rampenlicht: Enthüllung des Signalwegs, der Fettleibigkeit mit Autoimmunentzündungen bei Multipler Sklerose verbindet 

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) serves as an animal model of multiple sclerosis. This article describes an approach for scoring spinal cord inflammation, demyelination, and axonal injury in EAE. Additionally, a method to quantify soluble neurofilament light levels in the mice serum is presented, facilitating the assessment of axonal injury in live mice.

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a common immune-based model of multiple sclerosis (MS). This disease can be induced in rodents by ...

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

Zusammenfassung

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Eine einfache Composite-Phänotyp Scoring System für die Beurteilung von Mausmodellen zerebelläre Ataxie

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Mess Progressive neurologische Behinderungen in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose

Assay-Entwicklung für hohe Content Quantifizierung der Sod1 mutierten Proteins Aggregatbildung in lebenden Zellen

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Wiederholte Messung der Atemmuskelaktivität und Ventilation in Mausmodellen von neuromuskulären Erkrankungen

In Vivo Elektrophysiologische Messungen der zusammengesetzten Muskel Aktionspotential aus die Vorderbeine in Maus-Modellen der Motor Neuron Degeneration

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis