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阿尔茨海默病学习记忆相关行为学疑问的解答汇总(一)

2021.3.01

Q1: 行为学表现与预期不同时的处理方法?

A: 我不知道您说的预期是指阳性对照和阴性对照之间没有检测出差异,还是处理组差异,我先假设您阳性对照和阴性对照是有差异的,造成检测组没有差异的可能无非有5种:①本来处理组就没有明显作用(这个需要文献或者是把实验做到极致才能确定);②N不够,没有统计差异(加N);③实验难度过高,造成地板效应(降低难度,如缩短训练和检测之间的时间等);④实验难度过低,造成地板效应(提高实验难度);⑤组内变异太大(小鼠年龄,性别等的统一)。

 

Q2: 水迷宫实验时要提前对动物进行初筛,排除异常行为或视力的动物吗?

A: 年轻的动物一般可以不用初筛,而年老(12个月以上)则需要对动物的视力和异常行为进行检测。不过一方面平台可见期的实验除了对动物进行运动能力和视力的检测以外,还有帮助小鼠确定水池中有逃生平台,帮助其下水后尽早确立行动目标,所以个人认为最好提前做。

 

Q3: 造模中动物的死亡问题?

A: 这个问题我理解为行为实验时动物的死亡。这主要涉及动物的年龄和转入/编辑基因的状态,水迷宫实验要特别注意水温以及游泳完成后小鼠的保温,如果是电刺激相关的实验,需要降低电刺激持续的时间。基因编辑动物需要注意文献中报道的小鼠生存曲线。

 

Q4: 常用模型都有哪些,可以做什么行为学实验?评价指标是什么?

A: AD四大模型:Tg2576,APPPS1△E9,5×FAD,3×Tg。

主流行为实验包括:水迷宫,新物体识别,Y/T迷宫,巴恩斯迷宫,放射迷宫,恐惧记忆箱。AD还会做一些情绪相关实验,如矿场,高架迷宫等。

 

Q5: 在行为学实验中通常使用什么行为实验,各有什么优缺点,和实验的注意事项?

A: 1. 水迷宫

优点:驱动力强,可获得数据多,不用每次换小鼠清洗设备,认可度高;缺点:小鼠应激性较强,设备搭建和数据分析要求较高,年老小鼠容易中途死亡。

2. 新物体识别

优点:设备搭建相对简单,可获得数据较多,小鼠应激性小;缺点:物体选择需要谨慎,驱动力较弱,易受环境影响。

3. Y迷宫

优点:设备搭建简单,实验种类较多,小鼠应激性小老少咸宜(非饥饿驱动);缺点:清洗麻烦,随机性较大。

注意事项请关注赛业生物公众号,我以后会在推文里进行详细的介绍。

 

Q6: 阿尔茨海默病动物模型的建立及判断成功建立的标准?

A: 最高标准:分子(Aβ沉淀和NTF),细胞(易感区域神经元死亡,突触丢失),组织(脑容量减少),电生理(突触可塑性改变),行为(记忆认知减退)。前4个项目中任意两种加上行为改变就算成功了,当然你也可以对自己提出更高的要求。

 

Q7: 水迷宫实验的结果如何统计分析?

A: 具体可参考Nature Protocol,里面有很详细的说明《Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory》。

 

Q8: 新物体识别y迷宫行为学实验注意的问题?

A: 具体可参考《The Y-Maze for Assessment of Spatial Working and Reference Memory in Mice》。

 

Q9: 目前已有model的bug,创建新型model的突破点在哪?

A: 主要的bug在于是转基因。因为以目前的眼光来看转基因属于比较粗糙的基因编辑技术,拷贝数不定,插入位点随缘,启动子过于强大,双/多转基因只重病理表型,对致病的根本原因重视不够;所以,理论上而言,目前最理想的基因编辑方式应该是KI(同时避免随机插入和过量插入),而且只能改变一个家族性AD基因(因为家族性AD中没有同时APP和PS1发生突变的),启动子用人/鼠自身的启动子(尽量使表达调控方式一致),而且除了小鼠外可以尝试大鼠(大鼠的MAPT产物剪切方式和人类一致性高,而且比小鼠更适合行为实验)。但是目前的问题在于KI大/小鼠表型都很弱,进而造成相关研究较少。

 

Q10: 不同模型的适应阿尔兹海默症治疗药物的区别,不同行为学的统计分析?

A: 这是个大问题,药物和AD模型的排列组合太多了,每种AD模型连表型都没有完全统一,这个问题抱歉没法回答。两组比较用T-test,学习曲线比较用two-way ANOVA,具体建议可参考nature protocol或者JOVE中的详细介绍。

 

Q11: 小鼠的触屏行为也可以做AD,咋没提到呢?

A: touch screen system是在2000年以后发明的,这次介绍的是近20年使用频率最高的四种AD相关行为学实验,而TCS目前在AD中的论文数量与这四种还相距甚远,不过如果同学感兴趣我们可以下次安排介绍剩余的行为学习记忆实验方法。

 

Q12: 探索期是从几号放进去的?(水迷宫最后探索期在几号数字放下去的)

A: PPT中的方案是从平台象限正对的位置放入(这个位置在训练期是没有用过的),不过我讲的方法只是我自己认为比较好的水迷宫流程,目前也有其他的小鼠入水方案。

 

Q13: 周龄对行为学结果的影响?

A: 性成熟后两周开始,小鼠身体各个方面进入最佳状态,这个期间小鼠均一性好,年龄越大除了运动和认知能力整体减弱以外,由于生长过程中积累的变量不同,差异也变大。此外,动物实验的每组小鼠不多,会增加组内差异。


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