نموذج جراحة إصابة الأعصاب المعدلة لألم الأعصاب في الفئران

Summary

الجراحة المعدلة هي طريقة مبسطة لنموذج إصابة الأعصاب التي تم تجنيبها الفئران أو الفئران والتي تتطلب ربطا واحدا فقط وقطعا واحدا لإصابة كل من الأعصاب الشظوية والجدارية الشائعة.

Abstract

إصابة الأعصاب النجاة (SNI) هو نموذج حيواني يحاكي الأعراض الأساسية لإصابة الأعصاب الطرفية لدراسة الآلية الجزيئية والخلوية لألم الأعصاب في الفئران والجرذان. يوجد حاليا نوعان من نماذج SNI ، أحدهما لقطع وربط الأعصاب الشظوية والظنبوبية المشتركة مع العصب الجداري السليم ، والذي يعرف باسم SNIs في هذه الدراسة ، والآخر لقطع وربط الأعصاب الشظوية المشتركة والأعصاب الجدارية مع العصب الظنبوبي السليم ، والذي يعرف بأنه SNIt في هذه الدراسة. نظرا لأن العصب الجداري حسي بحت بينما يحتوي العصب الظنبوبي على كل من الألياف الحركية والحسية ، فإن نموذج SNIt لديه عجز حركي أقل بكثير من نموذج SNIs. في نموذج الماوس SNIt التقليدي ، يتم قطع الأعصاب الشظوية والجدران الشائعة وربطها بشكل منفصل. هنا يتم وصف طريقة جراحة SNIt المعدلة لإتلاف كل من الأعصاب الشظوية والجدارية الشائعة بربط واحد فقط وقطع واحد مع وقت إجراء أقصر ، وهو أسهل في الأداء ويقلل من المخاطر المحتملة لتمديد الأعصاب الوركية أو الظنبوبية ، وينتج فرط الحساسية الميكانيكية المماثلة لنموذج SNIt التقليدي.

Introduction

ألم الأعصاب الناجم عن إصابة الأعصاب بعد الجراحة أو الصدمة له عبء اقتصادي كبير يضعف نوعية الحياة. تم تطوير مجموعة من نماذج إصابة الأعصاب ، بما في ذلك ربط العصب الشوكي (SNL) ¹ ، وإصابة الانقباض المزمن (CCI) ² للعصب الوركي ، وربط العصب الوركي الجزئي (pSNL) ³ ، ومعاملة العصب الوركي (SNT) ⁴ وإصابة العصب الخالي (SNI) ^5،6،7،8 ، بنجاح لمحاكاة الأعراض الأساسية لإصابة الأعصاب الطرفية في الجرذان والفئران لدراسة الآلية الجزيئية والخلوية ل آلام الأعصاب^{6،7،8،9،10}. ومع ذلك ، فإن كل نموذج جراحي له فوائده وقيوده ، لذلك يجب إيلاء اهتمام خاص لاستكشاف وتطوير نماذج الجراحة¹⁰.

ينتج نموذج SNI للقوارض فرط الحساسية على المدى الطويل للتحفيز الميكانيكي. ومع ذلك ، فإنه مربك إلى حد ما لأن هناك نموذجين مختلفين من SNI. تم تطوير نموذج SNI الأولي في مختبر وولف ، حيث أصيبت الأعصاب الشظوية والظنبوبية المشتركة ، تاركة العصب الجداري سليما ^5,6. تم تطوير نموذج SNI الثاني في مختبر Basbaum ، حيث أصيبت الأعصاب الشظوية المشتركة والأعصاب الجدارية ، تاركة العصب الظنبوبي سليما ^7,8. يعرف نموذج وولف الأولي بأنه SNIs هنا لأن العصب الجداري يترك سليما، ويعرف نموذج باسباوم بأنه SNIt هنا لأن العصب الظنبوبي يترك سليما. نظرا لأن العصب الجداري حسي بحت بينما يحتوي العصب الظنبوبي على كل من الألياف الحركية والحسية ، فإن نموذج SNIt لديه عجز حركي أقل بكثير من نموذج SNIs. ومع ذلك ، على عكس نموذج SNIs ، لا تطور الفئران في نموذج SNIt فرط الحساسية الحرارية ، ولكن فرط الحساسية الميكانيكية يتطور في كلا النموذجين. على الرغم من أن نموذج SNIt هو إجراء سهل نسبيا ، إلا أنه يتطلب ربط الأعصاب الشظوية الجدارية والشائعة بشكل منفصل مع وجود خطر محتمل لتمديد الأعصاب الوركية أو الظنبوبية^6،7،8،9.

الأعصاب الشظوية والظنبوبية والجدارية الشائعة هي ثلاثة فروع للعصب الوركي ويمكن تحديدها بوضوح عند الحافة العلوية لعضلة الساق (الشكل 1): يمر العصب الظنبوبي تحت عضلة الساق ، والشظوية المشتركة (الجانب الرأسي) والعصب الجداري (الجانب الذيلي) فوق عضلة الساق¹¹. بناء على ميزاته التشريحية ، تم تطوير إجراء جراحة SNIt للفأر المعدل لربط الأعصاب الشظوية والجدارية المشتركة مع ربط عصبي واحد فقط وقطع عصب واحد ، مما يؤدي إلى تقصير وقت الإجراء.

Protocol

تمت الموافقة على التجارب على من قبل لجنة رعاية واستخدام المؤسسية بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو وأجريت وفقا لدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. تم استخدام الفئران البالغة C57BL / 6 التي تزن 20-30 جم في هذه الدراسة. تم إجراء تقييم فون فراي بين الساعة 1:00 مساء و 3:00 مساء.

1. التخدير وإعداد الماوس

1. ضع فأرا في حجرة بلاستيكية مملوءة ب 2٪ إيزوفلوران في O₂ بمعدل تدفق 1.0 لتر / دقيقة حتى يتم تخديره بالكامل.
2. تغطية العينين مع مرهم العيون باستخدام قضيب القطن والصوف.
3. ضع خطم الفأر في مخروط أنف مرن مع تدفق إيزوفلوران بنسبة 2٪ طوال العملية الجراحية.
4. ضع الماوس في الموضع الجانبي الأيمن. حافظ على الساق اليسرى مع ثني الركبة وثبتها بشريط لاصق.
5. قم بإزالة الشعر حول منطقة الفخذ والركبة باستخدام ماكينة حلاقة كهربائية وكريم لإزالة الشعر. تطهير الجلد مع 2 ٪ الكلورهيكسيدين و 70 ٪ الكحول.
6. تأكد من عمق التخدير الكافي قبل الجراحة عن طريق اختبار عدم الاستجابة لمحفز القرص على الطرف الخلفي أو الذيل باستخدام الملقط كمعيار. توفير الدعم الحراري للماوس.
   ملاحظة: لم يتم استخدام مخدر موضعي أو مضادات الالتهاب غير الستيروئيدية قبل وبعد إجراء نموذج SNIt لأن التخدير الموضعي ومضادات الالتهاب غير الستيروئيدية تقلل بشكل كبير من سلوك ألم الأعصاب بعد SNIt¹².

2. جراحة SNIt المعدلة

1. قطع شق 1 سم بدءا من أول 1/3 من الخط الأفقي الذي يعبر الركبة بزاوية 30 درجة تقريبا من الخط الرأسي بمشرط (الشكل 2 أ).
2. يمكن تصور خطين أبيضين تحت العضلة ذات الرأسين الفخذية (BFM) بعد فصل شق الجلد ، مع الخط السميك الإنسي (الرأسي) مثل عظم الفخذ والخط الرفيع الجانبي (الذيلي) مثل العصب الوركي (الشكل 2 ب).
3. تشريح حادة BFM على طول الخط الأبيض الذيلي مع ملقط دقيق منحني ومقص دقيق لفضح العصب الوركي. تجنب تلف الأوعية الدموية أثناء التسلخ الحاد. في حالة حدوث تلف عرضي للأوعية الدموية ، استخدم مسحات معقمة من الصوف القطني لامتصاص الدم وممارسة الضغط المناسب لوقف النزيف.
4. التفريق بين الفروع الثلاثة من العصب الوركي عند الحافة العلوية لعضلة الساق. العصب الظنبوبي هو الذي يمر بأكبر قطر تحت عضلة الساق ، في حين أن الأعصاب الجدارية (الجانبية ، أصغر قطر) والعصب الشظوي المشترك (الإنسي) تعمل فوق عضلة الساق (الشكل 2C والشكل 3A).
5. اعتمادا على كيفية تشريح BFM وفتحه ، تصور العصب الشظوي المشترك على أنه جانبي (الشكل 2C) أو وسطي (الشكل 3A) إلى العصب الظنبوبي.
6. افصل الأعصاب الشظوية والجدران الشائعة عن الأنسجة المجاورة باستخدام ملقط دقيق منحني.
7. اربط الأعصاب الشظوية والجدارية المشتركة مع خياطة 6-0 ، حيث يمتد كلا العصبين فوق عضلة الساق ، لكن العصب الظنبوبي يمر تحت عضلة الساق (الشكل 2D والشكل 3B ، C). مراقبة الطرف للانقباض بعد الرباط الضيق. بالنسبة للطريقة التقليدية ، قم بربط الأعصاب الشظوية والجدران الشائعة بشكل منفصل.
8. قطع العصب في جزء بعيد في غضون 2-4 ملم من الربط مع زوج من مقص صغير. تأكد من بقاء العصب الظنبوبي على حاله أثناء الإجراء بأكمله. بالنسبة للطريقة التقليدية ، قم بقطع الأعصاب الشظوية والجدارية الشائعة في الجزء البعيد في غضون 2-4 مم من الربط وإزالة قسم 2 مم ، بشكل منفصل.
9. أغلق الطبقة العضلية بخياطة حريرية 6-0 وشق الجلد بمشابك الجرح.
10. بعد الجراحة ، أعد الفئران إلى غرفة حتى الشفاء التام من التخدير. تحقق يوميا من الشقوق السليمة ، وتناول الطعام الطبيعي ، واستهلاك المياه ، وحالة الجسم العامة ، والحركات المنتظمة ، والاستمالة. إزالة مقاطع الجرح بعد 7-14 يوما من الجراحة.

3. تقييم فون فراي للعتبة الميكانيكية

1. تأقلم الفئران لمدة 6 أيام مع بيئة غرفة الاختبار ومواد الاختبار لإجراء تقييم فون فراي. ضع الفئران في أسطوانات بلاستيكية شفافة على شبكة سلكية مرتفعة لمدة 1 ساعة من التعود. ضع أوراقا بيضاء بين كل أسطوانة لمنع أي إشارة بصرية من كل اختبار.
2. خلال هذه الفترة ، أداء التعود كل 2 أيام ، وقياس خط الأساس من خيوط فون فراي الأحادية تحت منتصف أخمصي مخلب الخلف بعد التعود الأخير.
3. إجراء تقييم فون فراي مع اختبار أعمى. حفز منتصف أخمصي المخلب الخلفي بخيوط فون فراي باستخدام النموذج¹³ من أعلى إلى أسفل. ضع خيوط فون فراي على السطح الأخمصي بشكل عمودي مع القوة المطبقة لإحداث تجعيد طفيف.
4. تحقق من الاستجابات الإيجابية مثل الانسحاب المفاجئ للمخلب أو الخفقان المفاجئ أو لعق المخلب المفاجئ. مارس المثير التالي في فترة زمنية مقدارها 5 ثوان لتجنب تأثير المثير السابق.
5. تأكيد العتبة الميكانيكية لكل مخلب عن طريق أخذ 3 جلسات في المتوسط.
6. بناء على عتبة سحب المخلب الخلفي بنسبة 50٪ التي تحددها طريقة أعلى لأسفل ، استخدم طريقة الاستجابة المئوية مع خيوط 0.16 جم لتقييم الفرق بشكل أكبر.
7. سجل النسبة المئوية للاستجابات الإيجابية بعد 10 محفزات من خيوط 0.16 g المطبقة على منتصف أخمصي المخلب الخلفي بغض النظر عن الاستجابات.
8. قم بإجراء تقييمات فون فراي في اليوم الأول قبل الجراحة ، وبعد الجراحة في الأيام 1 و 3 و 5 و 7 و 14.

4. التحليل الإحصائي

1. الإبلاغ عن البيانات المستمرة الموزعة عادة كمتوسط ± الخطأ المعياري للمتوسط (SEM). تحليل البيانات المستمرة مع 2-tailed t-test أو ثنائي الاتجاه المتكرر ANOVA. معالجة جميع البيانات باستخدام برنامج التحليل الإحصائي ذات دلالة إحصائية عند مستوى p < 0.05.

النتائج

مقارنة وقت الإجراء بين الطرق المعدلة والتقليدية.
تم تسجيل وقت الإجراء من بداية قطع الجلد إلى نهاية إغلاق الجلد في 5 فئران مع النهج المعدل و 5 الفئران مع النهج التقليدي ، على التوالي. تم استخدام عدد قليل من للحصول على نتائج ذات دلالة إحصائية. بالمقارنة مع التحكم ?...

Discussion

بالمقارنة مع طريقة SNIt التقليدية للفأر التي تربط العصب الشظوي المشترك والعصب الجداري بشكل منفصل^6،7،8،9 ، فإن نموذج SNIt المعدل له ثلاث مزايا: (1) لديه خطر أقل للإصابة أو تمدد الأعصاب الوركية أو الظنبوبية. (2...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-0 suture	Henry Schein	9007482	Nerve ligation and close the muscular layer
Iris Scissors	Integra Miltex	12460598	Cut muscle and fascia
Mayo dissecting scissors	Fisherbrand	895120	Cut skin incision
Micro forcep	Fisherbrand	16100110	Blunt dissection biceps femoris muscle
Micro Scissors	Excelta	17467496	Cut nerve
Microdissection Forceps	Fisherbrand	16100123	Separate the common peroneal and the sural nerves from the neighboring tissues
Needle Holder	Fisherbrand	8966	Hold 6-0 needle
Prism software	Graph Pad	version 8.0	Statistical analysis software
Wound clips	Roboz Surgical	NC1878744	Close skin incision