Method Article
هشاشة العظام (OA)، أو مرض المفاصل التنكسية، هو شرط المنهكة المرتبطة الألم الذي لا تزال تسيطر عليها جزئيا فقط المسكنات المتاحة. ويجري تطوير نماذج حيوانية لتحسين فهمنا لآليات الألم ذات الصلة الزراعة العضوية. نحن هنا وصف منهجية لنموذج monoiodoacetate من الألم الزراعة العضوية في الماوس.
أعراض كبير من المرضى الذين يعانون من هشاشة العظام (OA) هو الألم الذي الناجمة عن التغيرات الطرفية وكذلك المركزية ضمن مسارات الألم. العلاجات الحالية للألم الزراعة العضوية مثل المضادات أو المواد الأفيونية ليست فعالة بما فيه الكفاية ولا تخلو من آثار جانبية ضارة. ويجري تطوير نماذج حيوانية من الزراعة العضوية لتحسين فهمنا لآليات الألم ذات الصلة الزراعة العضوية وتحديد الأهداف الدوائية رواية للعلاج. وتشمل النماذج المتاحة من الزراعة العضوية في القوارض حاليا التدخلات الجراحية والكيميائية في مفصل الركبة واحد. أصبح (MIA) نموذج monoiodoacetate معيارا لنمذجة تعطل المشترك في الزراعة العضوية في كل من الجرذان والفئران. هذا النموذج، الذي هو أسهل لأداء في الفئران، ينطوي على حقن MIA في مفصل الركبة أن يدفع الاستجابات مثل الألم السريعة في أطرافهم المماثل، ومستوى الذي يمكن السيطرة عليها عن طريق الحقن بجرعات مختلفة. حقن داخل المفصل من MIA يعطل خلية غضروفية تحلل عن طريق تثبيط glycerنازعة ألدهيد-3-الفوسفاتيز والنتائج في الموت خلية غضروفية، اتساع الأوعية الدموية، تحت الغضروف نخر العظام وانهيار، وكذلك الالتهابات. التغيرات المورفولوجية للمفصلي الغضروف والعظام تعطيل هي تعكس بعض جوانب علم الأمراض المريض. جنبا إلى جنب مع تلف المفاصل، المشار MIA الحث حقن الحساسية الميكانيكية في مخلب هند والوزن العجز المماثل تحمل قابلة للقياس وقابلة للقياس الكمي. هذه التغيرات السلوكية تشبه من بعض الأعراض التي أبلغ عنها السكان المريض، وبالتالي التحقق من صحة حقن MIA في الركبة نموذجا مفيدا ومناسبا ما قبل السريرية من الألم الزراعة العضوية.
والهدف من هذه المادة هو وصف منهجية الحقن داخل المفصل من وزارة الداخلية والتسجيلات السلوكية للتنمية المرتبطة فرط الحساسية مع العقل لتسليط الضوء على الخطوات اللازمة لإعطاء التسجيلات متسقة وموثوق بها.
سريريا، هشاشة العظام (OA)، أو مرض المفاصل التنكسية، هو حالة مؤلمة والموهنة التي تتميز الفقدان التدريجي للغضروف مفصلي، التهاب خفيف من الأنسجة في وحول المفاصل، وأحيانا تشكيل العظمية والخراجات العظام. المرضى الذين يعانون من الزراعة العضوية تقرير استمرار الألم (1) وعرض زيادة حساسية للضغوط ومؤثرات الضارة في التهاب المفاصل المشتركة 2-4. في الوقت الحاضر، لا يوجد علاج لOA مع توصف النهج والمسكنات العلاجية المتاحة للتخفيف من الألم الذي يصاحب هذه الحالة، مع قدر من النجاح 5. ومع ذلك، لا تزال OA الألم ويجري حاليا وضع قضية والحيوان السريرية نماذج من الزراعة العضوية لتحسين فهمنا لآليات الألم ذات الصلة الزراعة العضوية والكشف عن أهداف جديدة للعلاج.
وهناك العديد من النماذج الحيوانية الزراعة العضوية المتاحة مع خصائص مختلفة 6. الأساليب الجراحية، مثل الأماميالصليبي transection الرباط، يمكن استخدامها. ومع ذلك، فإنها تنطوي على التدخل الجراحي ماهرا ويتم تنفيذها في المقام الأول في الفئران، في حين يستخدم زعزعة الاستقرار في الغضروف المفصلي وسطي (DMM) في الماوس. التطور التلقائي الزراعة العضوية يحدث في تم الإبلاغ عن خنزير غينيا وانحطاط مشترك عفوية في C57 الفئران السوداء 3-16 شهرا من العمر 7،8. نماذج الزراعة العضوية عفوية لا ينطوي على أي تدخل للحث على الشرط، ولكن لديهم تقلب المتأصل، وعلى هذا النحو، تكبد أعداد أكبر، وتكلف 9،10. النماذج التي يسببها كيميائيا، من ناحية أخرى، تتطلب إجراءات أقل تغلغلا بكثير من النماذج الجراحية، وعلى هذا النحو، هي أسهل للتنفيذ وتسمح هذه الدراسة من آفات الزراعة العضوية في مراحل مختلفة. وتشمل هذه النماذج حقن واحدة في الركبة وكلاء التهابات، والمناعية، كولاجيناز، غراء، أو monoiodoacetate، والتي يمكن أن تكون سامة إذا كانت هربا من الفضاء المشترك. جميع النماذج الكيميائية من الزراعة العضوية، MIA هو الأكثر استخداما، والسلطة الفلسطينيةrticularly لاختبار فعالية من عاملات دوائية لعلاج الألم، وهذا النموذج يولد مثل الألم النمط الظاهري للتكرار وقوية، والسريع الذي يمكن أن تكون متدرجة عن طريق تغيير MIA الجرعة 11-15.
حقن داخل المفصل من وزارة الداخلية في القوارض يستنسخ آفات الزراعة العضوية مثل واضطراب وظيفي والتي يمكن تحليلها وكميا. MIA هو المانع من غليسيرألدهيد-3-الفوسفاتيز، وتعطيل تحلل الخلايا وأدى في نهاية المطاف إلى موت الخلايا 16،17. حقن داخل المفصل من MIA يسبب خلية غضروفية موت الخلايا، مما يؤدي إلى تآكل الغضاريف واللاحقة التعديلات العظم تحت الغضروف مثل ظهور العظام العظمية 18،19.
كما وصفت فائدة MIA في الفئران قبل 20 عاما، في هذه الورقة ونحن نركز على منهجية الزراعة العضوية التي يسببها MIA في الفئران كما يتم استخدام هذا النموذج على نحو متزايد مع توافر الفئران خروج المغلوب. وصفنا الداخلي للinjecنشوئها كميات صغيرة جدا في الركبة وأساليب لقياس حساسية للمؤثرات الضارة وغير الضارة في الأطراف الخلفية.
سوف انهيار منهجية تساعد على الحد من التقلبات، وعلى هذا النحو، صقل النموذج ويقلل من عدد الحيوانات اللازمة للدراسة.
وقد تمت الموافقة على الإجراءات التي تجرى على الحيوانات من قبل اللجنة الأخلاقية في كينجز كوليدج في لندن وهي وفقا للوائح المملكة المتحدة وزارة الداخلية (قانون الحيوانات الإجراءات العلمية 1986).
1. حقن داخل المفصل من Monoiodoacetate في الركبة
2. قياس فرط الحساسية الميكانيكية (آلام جلدية)
ملاحظة: يتم تقييم ثابت عتبات انسحاب الميكانيكية من خلال تطبيق الشعر فون فراي إلى السطح الأخمصي للمخلب هند.
3. قياس الوزن تحمل العجز
ملاحظة: يتم قياس التغيرات في الوزن مع استخدام اختبار الوزن incapacitance.
لقد ذكرت مؤخرا أن حقن 0،5-1 ملغ MIA في الحث مشتركة الماوس الركبة المشار فرط الحساسية الميكانيكية (آلام جلدية) في مخلب هند المماثل والوزن تحمل العجز لمدة تصل إلى 4 أسابيع، على الرغم من onsets هي 23 التي تعتمد على الجرعة.
البيانات الواردة في الشكل 1 تشكل مثالا على مدار الساعة من فرط الحساسية الميكانيكي الناجم عن وزارة الداخلية في الكفوف الخلفيتين المماثل التالية مجموعة من جرعات حقن في الركبة. على وجه التحديد، وأقل جرعة من MIA (0.5 ملغ / الماوس) التي يسببها انخفاض 50٪ من عتبات مقارنة حقن محلول ملحي في يوم 10، وانخفض عتبات إلى 70٪ من تلك الضوابط المالحة يوم 28 بعد الحقن. أدت الجرعة المتوسطة من 0.75 ملغ من MIA في انخفاض تدريجي في العتبات التي كانت أقل من 80٪ من عتبات السيطرة المالحة في يوم 10 وظلت منخفضة حتى يوم 28. كان مرتبطا أعلى جرعة من 1 ملغ MIA مع علامةانخفاض ificant في عتبة في يوم 5، وانخفاض إضافي في يوم 10، الذي وقعت حتى يوم 28.
توفر البيانات الواردة في الشكل 2 أمثلة على التغيرات تحمل الوزن التي ترتبط مع حقن MIA في مفاصل الركبة. في هذه المجموعة من التجارب، في حين أن وزارة الداخلية جرعة 0.5 ملغ لم تحدث تغييرات كبيرة في تحمل الوزن طوال فترة 28 يوم للدراسة، أسفرت MIA جرعة 0.75 ملغ في انخفاض كبير في الوزن الذي تتحمله مخلب المماثل من يوم 10 فصاعدا. والجدير بالذكر أن تحمل الوزن التماثل ترتبط مع 0.75 ملغ من MIA قد تعطي نتائج متباينة ومتضاربة بين الدراسات 23. بدلا من ذلك، جرعة من 1 ملغ MIA يدفع عموما الوزن استنساخه تحمل التماثل والبيانات في الشكل 2 إثبات انخفاض كبير في الوزن يغيب عن مخلب هند المماثل من يوم 3 حتى نهاية فترة المراقبة. كما هو متوقع، ساليوأظهرت معاملة الحيوانات شمال شرق لا تحمل الوزن التغييرات.
الشكل 1. وقد تم تقييم التنمية الميكانيكية آلام جلدية المشاركة MIA حقن. عتبات انسحاب باو من الكفوف الخلفيتين المماثل والمقابل قبل وبعد حقن MIA (0.5، 0.75، و1mg / الماوس)، والمالحة (0.9٪ كلوريد الصوديوم)، ن = 8 - 10 الفئران / مجموعة. * P <0.05، ** P <0.01، *** P <0.001 مقابل المجموعة التي عولجت المالحة. في اتجاهين القياسات المتكررة أنوفا تليها الطلاب نيومان Keuls اللاحق الاختبار. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. تطوير الوزن تحمل العجزحسبت الصورة المشاركة MIA حقن التغيرات في توزيع وزن الجسم بين أطرافه الخلفية كما [(وزن يغيب عن المماثل مخلب / مجموع الوزن يغيب عن الكفوف المماثل والمقابل) * 100] تم تقييمها قبل وبعد حقن MIA ( 0.5، 0.75، و 1 ملغ / الماوس)، والمالحة (0.9٪ كلوريد الصوديوم)، ن = 8-10 الفئران / مجموعة. * P <0.05، ** P <0.01، *** P <0.001 مقابل المجموعة التي عولجت المالحة. في اتجاهين القياسات المتكررة أنوفا تليها الطلاب نيومان Keuls اللاحق الاختبار. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
مع هذه المنهجية، نحن تصف الأسلوب المفضل لحفز الزراعة العضوية مثل ألم في الماوس عن طريق الحقن داخل المفصل من وزارة الداخلية في مفصل الركبة وتقييم حساسية للمؤثرات غير المؤذية والضارة في الأطراف الخلفية. ويرتبط حقن MIA مع السلوك ألم مستمر، وهي تغير الوزن هند أطرافهم تحمل والتنمية من فرط الحساسية الميكانيكية المشار (آلام جلدية). هذه القياسات ثابتة يمكن استكمالها تحليل المشي على جهاز المشي أو عن طريق تحليل المنصة في الحيوانات التحرك بحرية. نماذج MIA تستجيب للعلاجات تخفيف الألم التقليدية 24، مما يشير إلى أنها قد تكون مفيدة لتمييز الطرق العلاجية. في حين حقن MIA ليس من الصعب من الناحية الفنية، وكبسولة مشتركة يمكن التطرق خلال الحقن، مما أدى إلى تسرب MIA خارج الكبسولة، وفشل لاحقا للحث على سمية غضروفية. في الواقع، حقن النظامية من MIA يمكن أن تكون قاتلة في القوارض لالثانية الآثار المحتملة للMIA على أنسجة وخلايا أخرى من غضروفية قد يربك النتائج، إضافة إلى كونه غير مرغوب فيه. على هذا النحو، لا بد من التأكيد على أن عناية كبيرة يجب أن تعطى للحقن MIA، كما هو عنصر حاسم في هذا النموذج، ويحتاج الثقة لأن تعطى الحقنة يحدث في الفضاء المفصلية. هذا البروتوكول يساعد على تحقيق ذلك.
وتهدف هذه البروتوكولات المذكورة هنا لضمان الحيوانات توفر استجابات متسقة مثل الألم طوال فترة الاختبار. أيضا، أنها تسمح تعديل شدة المرض عن طريق تغيير جرعة من MIA تستخدم لحمل علم الأمراض 15،23. والاستقراء السريع لكلا الدولة المرض وسلوك مثل الألم تسمح تقييم في الوقت المناسب من المركبات تعديل الألم. هذا هو مفيد على القائمة الجراحية وعفوية تطوير نماذج من الزراعة العضوية، التي يمكن أن تأخذ فترة أطول من الوقت لتطوير فرط الحساسية. أيضا، لا سيما بالنسبة للنماذج عفوية، وهذا المرض pathology لا تظهر في جميع الحيوانات (حوالي 20-80٪ 7)، في حين يرتبط نموذج MIA مع حدوث كبيرا من المستجيبين. وعلاوة على ذلك، ونماذج العفوية ليست مناسبة لقياس التغيرات في تحمل الوزن، وتطور الزراعة العضوية في ركبتيه. وعند النظر في القياسات السلوكية، تحتاج إلى أن تبقى هادئا ومسترخيا خلال التقييمات الحيوانات. ويتحقق ذلك، كما هو مفصل في البروتوكول، من خلال التدريب في وقت مبكر قبل تسجيل القياسات والتعامل المتكرر، والذي يسمح الحيوانات لتصبح مألوفة مع المجرب. وهناك نقطة رئيسية للحد من التوتر هو استخدام نفس مجرب لاختبار السلوك طوال، وتغيير مستمر ستؤدي إلى القضايا المذكورة سابقا. مثل أي نموذج، نموذج MIA الزراعة العضوية يتحمل القيود، مثل سرعة اضطراب المشترك، الذي لا يشبه التطور البطيء للأمراض الزراعة العضوية في المرضى. طريقة واحدة للتغلب على هذه المشكلة يكون لتكمل هذا النموذج مع سونموذج rgical الزراعة العضوية. استخدام نموذج الكيميائية MIA في تطوير مجمع يسمح لاستخدام البروتوكولات الوقائية والعلاجية على تطوير وصيانة الألم مثل الزراعة العضوية. وأخيرا، فإن نموذج MIA تكمل دراسات الصفات phenotypical من الفئران خروج المغلوب، مما يساعد على مزيد من فهم هذا المرض الزراعة العضوية.
None of the authors have competing interests or conflicting interests.
ويدعم JSV بمنحة تعاوني لMM من قبل المفوضية الأوروبية (GAN 603191-PAINCAGE).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Monoiodoacetate | Sigma-Aldrich | I-2512-25G | ≥ 98% purity |
0.9% Saline | Mini-Plasco basic | 365 4840 | |
Isoflurane | Merial | DNI 4090/1 | |
26 G Needle | Fisher Scientific | 12947606 | |
50 μl Hamilton Syringe | Sigma-Aldrich | 20701 | |
Von Frey Hairs | Linton Instruments | NC 122775-99 | |
Incapacitance tester | Linton Instruments | Delivery on Request | |
Testing Cage Rack | Ugo Basile | 37450 | |
Compact Anesthetic system | Vet-Tech | AN001B | |
Medical O2 | BOC | 101-F | |
Aldasorbers | Vet -Tech | AN006A |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved