帕金森病是一種慢性進(jìn)行性的神經(jīng)系統(tǒng)病疾,其主要特征是缺乏多巴胺這一神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生或功能異常,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙和其他一系列癥狀。
帕金森病目前尚無(wú)根治方法,但可以通過(guò)藥品療法和其他輔助療法來(lái)緩解癥狀、延緩病疾進(jìn)展,并改善患者的生活質(zhì)量。常用的藥品療法包括增加多巴胺水平的藥品,如多巴胺激動(dòng)劑,以及其它調(diào)節(jié)多巴胺代謝和傳輸?shù)?span style="color:rgba(0, 0, 0, 0.9);font-family:system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;font-size:14px;letter-spacing:0.544px;text-align:justify;text-wrap:wrap;background-color:#FFFFFF;">藥品。
除藥品療法外,帕金森病患者還可以通過(guò)物理療法、康復(fù)訓(xùn)練和行為療法來(lái)改善運(yùn)動(dòng)能力和日常功能。其中,Rotarod測(cè)試是一種常用于研究帕金森病動(dòng)物模型及評(píng)估新藥品效果的實(shí)驗(yàn)方法。
Rotarod測(cè)試通過(guò)讓動(dòng)物(通常是小鼠或大鼠)在旋轉(zhuǎn)滾筒上行走,逐漸增加滾筒的速度,來(lái)評(píng)估動(dòng)物的平衡和運(yùn)動(dòng)能力。旋轉(zhuǎn)滾筒的速度逐漸增加,直到動(dòng)物無(wú)法保持平衡或掉落為止。通過(guò)測(cè)量動(dòng)物在Rotarod上停留的時(shí)間和行走的距離,可以評(píng)估其運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、平衡能力以及抗疲勞能力。
在帕金森病研究中,科學(xué)家們常常使用帕金森病動(dòng)物模型(如通過(guò)給予動(dòng)物毒性物質(zhì)誘導(dǎo)帕金森病樣癥狀)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并利用Rotarod測(cè)試來(lái)評(píng)估新藥品或療法方法對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的改善效果。通過(guò)觀察動(dòng)物在Rotarod上的表現(xiàn),例如停留時(shí)間、失衡次數(shù)等指標(biāo),可以了解藥品療法是否能夠改善帕金森病動(dòng)物模型的運(yùn)動(dòng)障礙和平衡問(wèn)題。
小鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀,XR-6C型,上海欣軟
XR-6C型小鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀是根據(jù)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品和《藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)》轉(zhuǎn)棒試驗(yàn)裝置改進(jìn)完成的,有較好的實(shí)用性,是抗疲勞藥品篩選和鑒定檢測(cè)的理想儀器。該測(cè)試設(shè)備由一個(gè)固定直徑的旋轉(zhuǎn)桿組成,被分為6跑道,該桿在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)速度增加,隨著速度的增加,小鼠需要走得更快以保持其在桿上的位置,系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄小鼠從旋轉(zhuǎn)桿上掉下來(lái)的潛伏期或掉下來(lái)的速度,并將其作為運(yùn)動(dòng)性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)操作步驟
-
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物準(zhǔn)備:選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)動(dòng)物(如小鼠或大鼠),確保它們符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱芯恳?。在?shí)驗(yàn)前,對(duì)動(dòng)物進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,例如?biāo)記、適應(yīng)環(huán)境等。
-
設(shè)定Rotarod儀器:根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,設(shè)置Rotarod儀器的參數(shù),如旋轉(zhuǎn)速度、加速度和持續(xù)時(shí)間。確保儀器正常運(yùn)行并校準(zhǔn)。
-
預(yù)訓(xùn)練:在正式測(cè)試之前,進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練以使動(dòng)物熟悉Rotarod裝置。將動(dòng)物放置在Rotarod滾筒上,將設(shè)定的速度逐漸增加,讓動(dòng)物適應(yīng)并學(xué)會(huì)保持平衡??芍貜?fù)該過(guò)程多次,以確保動(dòng)物熟練掌握平衡技能。
-
正式測(cè)試:將動(dòng)物一個(gè)接一個(gè)地放置在旋轉(zhuǎn)滾筒上,開(kāi)始正式測(cè)試。啟動(dòng)Rotarod儀器,使?jié)L筒開(kāi)始旋轉(zhuǎn),并記錄動(dòng)物在滾筒上停留的時(shí)間、距離或其他相關(guān)指標(biāo)。
-
測(cè)試結(jié)束及數(shù)據(jù)分析:當(dāng)動(dòng)物無(wú)法再保持平衡或掉落時(shí),停止測(cè)試,并記錄相應(yīng)的結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和需求,分析和比較不同組別的數(shù)據(jù),例如控制組和療法組之間的差異。
-
數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計(jì)分析:將測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄和整理,并運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以得出結(jié)論。常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)方法包括t檢驗(yàn)、方差分析(ANOVA)等。
-
結(jié)果的解釋和討論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,解釋動(dòng)物在Rotarod測(cè)試中的表現(xiàn),并與背景知識(shí)和其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。評(píng)估藥品或療法干預(yù)對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力的影響,或者驗(yàn)證病疾模型的有效性。
技術(shù)參數(shù)
其他應(yīng)用領(lǐng)域
除了在帕金森病研究中的應(yīng)用,Rotarod測(cè)試還具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,包括骨骼肌松弛實(shí)驗(yàn)、核心神經(jīng)抑制實(shí)驗(yàn)、藥品對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響研究、亨廷頓病和創(chuàng)傷性腦損傷等研究方面。
1. 骨骼肌松弛實(shí)驗(yàn):在麻醉實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)給予動(dòng)物肌肉松弛劑,可以觀察其對(duì)肌肉控制的影響。Rotarod測(cè)試可用于評(píng)估肌肉松弛劑對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力和平衡的影響,從而提供關(guān)于藥品的效果和可靠性的信息。
2. 核心神經(jīng)抑制實(shí)驗(yàn):某些藥品或化合物可以對(duì)核心神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用。通過(guò)Rotarod測(cè)試,可以測(cè)量動(dòng)物在旋轉(zhuǎn)滾筒上行走的時(shí)間和距離,以評(píng)估這些藥品對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)功能和協(xié)調(diào)性的影響。
3. 藥品對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響研究:除了帕金森病研究外,Rotarod測(cè)試也被廣泛用于評(píng)估其他神經(jīng)系統(tǒng)病疾或藥品在運(yùn)動(dòng)能力方面的影響。例如,它可以用于評(píng)估抗驚厥藥品對(duì)小鼠模型中癲癇相關(guān)行為的影響。
4. 亨廷頓病研究:亨廷頓病是一種遺傳性神經(jīng)退行性病疾,主要影響運(yùn)動(dòng)控制和認(rèn)知功能。Rotarod測(cè)試可用于評(píng)估亨廷頓病動(dòng)物模型中運(yùn)動(dòng)障礙的嚴(yán)重程度和進(jìn)展,并評(píng)估潛在療法方法對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的影響。
5. 創(chuàng)傷性腦損傷研究:Rotarod測(cè)試也被用于研究創(chuàng)傷性腦損傷的影響。動(dòng)物在受到腦損傷后可能出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)障礙和平衡問(wèn)題,通過(guò)對(duì)其在Rotarod上的表現(xiàn)進(jìn)行觀察和測(cè)量,可以評(píng)估腦損傷對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的影響和恢復(fù)情況。
Rotarod測(cè)試作為一種有效的實(shí)驗(yàn)方法,不僅在帕金森病研究中得到廣泛應(yīng)用,還被用于多個(gè)領(lǐng)域的研究,涵蓋了骨骼肌松弛、核心神經(jīng)抑制、藥品影響、亨廷頓病和創(chuàng)傷性腦損傷等方面。這種測(cè)試方法提供了一種量化評(píng)估動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力和協(xié)調(diào)性的手段,有助于深入理解相關(guān)病疾的發(fā)病機(jī)制并促進(jìn)新療法策略的開(kāi)發(fā)。
學(xué)術(shù)文獻(xiàn)參考
1. Meredith GE, Kang UJ. Behavioral models of Parkinson's disease in rodents: a new look at an old problem. Mov Disord. 2006;21(10):1595-1606.
2. Tillerson JL, Caudle WM, Reverón ME, Miller GW. Exercise induces behavioral recovery and attenuates neurochemical deficits in rodent models of Parkinson's disease. Neuroscience. 2003;119(3):899-911.
3. Fleming SM, Ekhator OR, Ghisays V. Assessment of sensorimotor function in mouse models of Parkinson's disease. J Vis Exp. 2013;(76):e50303. doi:10.3791/50303
4. Brooks SP, Dunnett SB. Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide. Nat Rev Neurosci. 2009;10(7):519-529.
5. Micale V, Stampanoni Bassi M, Drago F, et al. A reliable rotarod protocol to test motor skill acquisition in mice. Front Behav Neurosci. 2018;12:228.
如果您也對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)感興趣,歡迎關(guān)注和推薦關(guān)注微信公眾號(hào):腦聲常談、知鼠科學(xué),專(zhuān)注于動(dòng)物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)的方法傳播與分享交流,您可以推薦給您身邊的朋友、同學(xué)以及老師,我們會(huì)定期更新您需要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的視頻和文章,希望能對(duì)大家?guī)?lái)幫助!
對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有興趣的小伙伴可以聯(lián)系知鼠達(dá)理の劉工13262879783