钢丝悬挂测试(Wire Hang test)可检测肌肉力量的神经肌肉异常,是一项简单的测试,可评估握力、平衡性和耐力。对于此测试,使用金属丝笼盖并在边缘周围贴上胶带,以防止鼠从边缘走开。将动物放置在笼盖的顶部,然后轻轻摇动盖子,迫使鼠抓住电线。然后,将盖子慢慢地翻转过来,足够高以防止鼠跳下,但又不足以在跌落时造成伤害。测量动物跌倒之前的时间,使用90或300秒的截止时间。该测试通常用于测试不同疾病的动物模型的基本神经肌肉变化,如帕金森病、肌萎缩侧索硬化症、亨廷顿病、多发性硬化症等。测试旨在评估中枢神经系统疾病啮齿动物模型的运动功能和缺陷。该测试用于对转基因小鼠品系进行表型分析,并评估新型化学实体对运动性能的影响,钢丝悬挂似乎是评估中风后早期和晚期时间点缺陷的合适测试。

实验步骤

训练小鼠通过抓住一根拉在两根柱子之间、距地面50至60厘米的金属丝来悬挂身体。为了防止动物使用所有四个爪子,后肢轻轻地用胶带覆盖。两根柱子之间有一个枕头,以避免小鼠跌落时受伤。“跌倒潜伏期”是用于评估运动表现的主要终点。局灶性缺血会导致对侧爪子的感觉运动障碍,并显著降低动物的悬挂能力。与“倒置网格悬挂测试”(通常也称为“钢丝悬挂测试”,即动物用四只爪子抓住笼盖)相比,小鼠在钢丝悬挂测试中处于更具压力和挑战性的位置。这使得动物更有可能放手并试图逃跑,这种情况在手术的急性期可能会进一步加剧。因此,有必要进行预训练以增加尽可能长时间坚持的动力。在训练过程中,小鼠被迫用前爪抓住电线,然后实验者慢慢松开,直到它们必须支撑自己的体重。如果动物沿着铁丝移动并到达柱子,则可以在铁丝上放置小块纸板以防止逃跑。实验者应让动物短时间悬挂(例如10至20秒)进行多次试验,然后将动物放回笼中。如果动物在训练结束前跌倒,则应立即将其放回并强迫其抓住钢丝。试验结束后,动物才应被带回各自的笼子。经过最初的习惯训练后,动物被训练悬挂更长时间。

在攀爬条件下(即对照条件),将小鼠饲养在带有不锈钢丝网盖的标准塑料笼(20 × 30 × 20cm)中。在非攀爬条件下,将小鼠饲养在与对照小鼠相同的标准塑料笼中,但为了防止丝网攀爬,不锈钢丝网盖上覆盖有有机玻璃。测试开始时,动物悬挂在高架铁丝笼顶部。将动物放置在笼子顶部,然后将其倒置并悬挂在家庭笼子上方;记录动物跌倒时的潜伏期。该测试每周进行三天,每次测试三次,以三次试验的平均值表示。测试通常持续一周,但最长可以持续三周。

钢丝悬挂测试可成功区分假手术动物和MCAo动物,并在30分钟和60分钟短暂的MCAo中检测早期和晚期时间点(长达3周)不同治疗的神经保护作用。

注意事项

由于每只动物的表现不同,因此没有固定的训练次数。根据经验,训练有素的动物应该(1)不要用四只爪子抓住电线;(2)不要在电线上来回移动;(3)反复调整握持姿势直到精疲力竭。根据经验,129/SV小鼠只需几次训练即可轻松训练,训练有素的幼鼠可以坚持超过300秒;(4)C57Bl/6品系可能不太适合钢丝悬挂,因为训练问题(根据经验,它们更加挣扎并且更有可能逃脱/放开钢丝)和低耐力。

文献引用

1.Balkaya M, Kröber JM, Rex A, Endres M. Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 2013 Mar;33(3):330-8.

2.Ji S, Kronenberg G, Balkaya M, Farber K, Gertz K, Kettenmann H, et al. Acute neuroprotection by pioglitazone after mild brain ischemia without effect on long-term outcome. Exp Neurol. 2009;216:321–328.

3.Royl G, Balkaya M, Lehmann S, Lehnardt S, Stohlmann K, Lindauer U, et al. Effects of the PDE5-inhibitor vardenafil in a mouse stroke model. Brain Res. 2009;1265:148–157.

4.Prinz V, Laufs U, Gertz K, Kronenberg G, Balkaya M, Leithner C, et al. Intravenous rosuvastatin for acute stroke treatment: an animal study. Stroke. 2008;39:433–438.

5.Winter B, Juckel G, Viktorov I, Katchanov J, Gietz A, Sohr R, et al. Anxious and hyperactive phenotype following brief ischemic episodes in mice. Biol Psychiatry. 2005;57:1166–1175.

6.Ogawa N, Hirose Y, Ohara S, Ono T, Watanabe Y. A simple quantitative bradykinesia test in MPTP-treated mice. Res Commun Chem Pathol Pharmacol. 1985;50:435–441.

7.Gertz K, Priller J, Kronenberg G, Fink KB, Winter B, Schrock H, et al. Physical activity improves long-term stroke outcome via endothelial nitric oxide synthase-dependent augmentation of neovascularization and cerebral blood flow. Circ Res. 2006;99:1132–1140. 8.Abe T, Kunz A, Shimamura M, Zhou P, Anrather J, Iadecola C. The neuroprotective effect of prostaglandin E2 EP1 receptor inhibition has a wide therapeutic window, is sustained in time and is not sexually dimorphic. J Cereb Blood Flow Metab. 2009;29:66–72.

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