Abstract Narcolepsy Type 1 (NT1), a sleep disorder with similar prevalence in both sexes, is thought to be due to loss of the hypocretin/orexin (Hcrt) neurons. Several transgenic strains have been created to model this disorder and are increasingly being used for preclinical drug development and basic science studies, yet most studies have solely used male mice. We compared the development of narcoleptic symptomatology in male vs. female orexin-tTA; TetO-DTA mice, a model in which Hcrt neuron degeneration can be initiated by removal of doxycycline (DOX) from the diet. EEG, EMG, body temperature, gross motor activity and video recordings were conducted for 24-h at baseline and 1, 2, 4 and 6 weeks after DOX removal. Female DTA mice exhibited cataplexy, the pathognomonic symptom of NT1, by Week 1 in the DOX(-) condition but cataplexy was not consistently present in males until Week 2. By Week 2, both sexes showed an impaired ability to sustain long wake bouts during the active period, the murine equivalent of excessive daytime sleepiness in NT1. Body temperature appeared to be regulated at lower levels in both sexes as the Hcrt neurons degenerated. During degeneration, both sexes also exhibited the “Delta State”, characterized by sudden cessation of activity, high delta activity in the EEG, maintenance of muscle tone and posture, and the absence of phasic EMG activity. Since the phenotypes of the two sexes were indistinguishable by Week 6, we conclude that both sexes can be safely combined in future studies to reduce cost and animal use. Statement of Significance Although narcolepsy is a disorder that affects both men and women with similar frequency, most basic research and preclinical development studies of sleep have utilized male experimental subjects. The identification of the hypocretin/orexin (Hcrt) neuron loss as the likely cause of human narcolepsy has led to the development of transgenic mouse strains that model this disorder. Here, we compare the emergence of narcoleptic symptoms in male vs. female bigenic orexin-tTA; TetO DTA mice, a state-of-the-art narcolepsy model in which degeneration of the Hcrt neurons can be triggered by dietary manipulation. We find that female mice develop the narcoleptic phenotype more rapidly than males but that both sexes are equally symptomatic by the end of the degeneration period.

Abstract The sleep disorder Narcolepsy, a hypocretin deficiency disorder thought to be due to degeneration of hypothalamic hypocretin/orexin neurons, is currently treated symptomatically. We evaluated the efficacy of two small molecule hypocretin/orexin receptor-2 (HCRTR2) agonists in narcoleptic male orexin/tTA; TetO-DTA mice. TAK- 925 (1-10 mg/kg, s.c.) and ARN-776 (1-10 mg/kg, i.p.) were injected 15 min before dark onset in a repeated measures design. EEG, EMG, subcutaneous temperature (T sc ) and activity were recorded by telemetry; recordings for the first 6-h of the dark period were scored for sleep/wake and cataplexy. At all doses tested, TAK-925 and ARN-776 caused continuous wakefulness and eliminated sleep for the first hour. Both TAK-925 and ARN-776 caused dose-related delays in NREM sleep onset. All doses of TAK-925 and all but the lowest dose of ARN-776 eliminated cataplexy during the first hour after treatment; the anti-cataplectic effect of TAK-925 persisted into the 2 nd hour for the highest dose. TAK-925 and ARN-776 also reduced the cumulative amount of cataplexy during the 6-h post-dosing period. The acute increase in wakefulness produced by both HCRTR2 agonists was characterized by increased spectral power in the gamma EEG band. Although neither compound provoked a NREM sleep rebound, both compounds affected NREM EEG during the 2 nd hour post-dosing. TAK-925 and ARN-776 also increased gross motor activity, running wheel activity and T sc , suggesting that the wake-promoting and sleep-suppressing activities of these compounds could be a consequence of hyperactivity. Nonetheless, the anti-cataplectic activity of TAK-925 and ARN-776 is encouraging for the development of HcrtR2 agonists.