A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שיטות להשראת מודל כאב גב פשוטה ומהירה בעכברים ניתנות כאן באמצעות הזרקה תוך רצועה של מפעיל פלסמינוגן בשתן.
מודל של כאבי גב תחתון מתמשכים יכול להיגרם בעכברים באמצעות המתודולוגיה הפשוטה המתוארת כאן. שיטות שלב אחר שלב להשראת מודל כאב גב מתמשך ומהיר בעכברים מסופקות כאן באמצעות הזרקה של מפעיל פלסמינוגן מסוג אורוקינאז (אורוקינאז), פרוטאז סרין הקיים בבני אדם ובבעלי חיים אחרים. המתודולוגיה להשראת כאבי גב תחתון מתמשכים בעכברים כוללת הזרקה פשוטה של אורוקינאז לאורך אזור החדרת הרצועה בעמוד השדרה המותני. סוכן דלקתי urokinase מפעיל פלסמינוגן פלסמין. בדרך כלל, ניתן לגרום למודל תוך 10 דקות ורגישות יתר נמשכת לפחות 8 שבועות.
רגישות יתר, הפרעות הליכה ואמצעים סטנדרטיים אחרים דמויי חרדה ודיכאון יכולים להיבחן במודל המתמיד. כאבי גב הם סוג הכאב השכיח ביותר. כדי לשפר את המודעות לכאבי גב, האגודה הבינלאומית לחקר הכאב (IASP) הכריזה על 2021 כ"שנה הגלובלית על כאבי גב" ועל 2022 כ"שנה הגלובלית לתרגום ידע על כאב לתרגול". מגבלה אחת של ההתקדמות הטיפולית של טיפולי כאב היא היעדר מודלים מתאימים לבדיקת כאב מתמשך וכרוני. התכונות של מודל זה מתאימות לבחינת טיפולים פוטנציאליים שמטרתם הפחתת כאבי גב והמאפיינים הנלווים שלהם, ותורמים להכרזת IASP על 2022 כשנה הגלובלית לתרגום ידע כאב לתרגול.
כאבי גב תחתון הם אחד הגורמים השכיחים ביותר לנכות, כאשר 1 מכל 5 אנשים סובל ברחבי העולם1. למרות מאמצים אלה, מעט מודלים אמינים של כאבי גב בבעלי חיים משמשים באופן פופולרי במחקר בבעלי חיים בתחום הכאב, במיוחד בעכברים. מודלים קודמים עשו שימוש כמעט בלעדי בחולדות להשראת כאבי גב כרוניים (CBP), כגון אלה הנגרמים על ידי הזרקת מפעיל פלסמינוגן בשתן (uPA) למפרק הפאצט המותני 2,3, הזרקת גורם גדילה עצבי (NGF) לשרירי הגו4, או מונוסודיום יודואצטט (MIA)5 או אינטרלוקין-1beta6 הזרקה בדיסק התוך חולייתי. כמובן, חולדות מועדפות עבור מודלים אלה בעיקר בשל גודלם הגדול יותר וקלות הגישה שלהם להזרקת חומרים דלקתיים.
למען הסר ספק, קיימים מודלים עכבריים של כאבי גב כגון מודל העכבר SPARC-null של ניוון דיסק בין-חולייתי המשמש במשך שנים רבות7, אך אלה יקרים יותר וגוזלים זמן רב יותר לביסוס מאשר מודלים מבוססי הזרקה. מחקר עכברים שנערך לאחרונה ביסס מודל של כאבי גב תחתון על ידי שילוב הזרקת NGF לשרירי הגב התחתון עם לחץ ריסון כרוני אנכי8. בפרוטוקול הבא, התאמנו את מודל CBP המושרה על ידי uPA מחולדות עבור עכברים2. רגישות יתר נקבעת תוך שבוע אחד ונמשכת עד 6-8 שבועות. בנוסף, אנו קובעים כי עכברים מפתחים התנהגויות דמויות חרדה ודיכאון. בהתחשב בשכיחות כאבי גב והשימוש הנפוץ יותר בעכברים במחקר כאב מולקולרי, מודל עמיד זה מבוסס בקלות לשימוש בפיתוח אסטרטגיות טיפול חדשות להקלה על כאבי גב.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל הנהלים המתוארים בבעלי חיים תואמים את מדריך NIH לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. המחקרים אושרו על ידי הוועדה המקומית לטיפול ושימוש מוסדי (IACUC #23-201364-HSC) של המרכז למדעי הבריאות באוניברסיטת ניו מקסיקו. כל המחקרים תואמים למדיניות בחסות OLAW Assurance of Compliance (A3002-01) בנוגע לשימוש בבעלי חיים במחקר, כמתואר בחלק III. II. הבטחות ואישורים. בעלי החיים שוכנים במתקן הדיור של המרכז למשאבי בעלי חיים (ARC) המתוחזק על ידי צוות המעבדה וצוות האגף למשאבי מעבדה ובעלי חיים (DLAR). שיטת המתת חסד (100 μL של 59 מ"ג / מ"ל הזרקת pentobarbital) היא מהירה ואמינה ומאפשרת דיסקציה ואיסוף של רקמות שונות למחקר נוסף.
1. בעלי חיים
2. אינדוקציה לדגם
איור 1: הגדרה להשראת CBP של אורוקינאז. (A) לוח הבסיס Fine Science Tools המומלץ לניתוחי עכברים. הקצוות המצולעים יכולים להיות מחוברים חוט עליהם להחזקת העכבר במקומו. (ב) תחנת שחזור. מומלץ כלוב דיור ריק, חציו על כרית החימום, חציו כבוי. מטלית נקייה מונחת בתחתית כדי לתת לעכבר אזור מנוחה נוח. (ג) המלצה להתקנת מכונת הרדמה. באמצעות מערכת הולכה דו-ערוצית, הגדירו צינור אחד לתא הזירוז וצינור נוסף לתחנת הניתוח. (D) מבט על מעצורי העכבר. שני מיתרים נקשרים על הקצוות המצולעים של לוח הבסיס, ואז נמשכים בעדינות לאורך צוואר העכבר ומאחוריו בהתאמה. הקפד לא לרסן את העכבר חזק מדי, כך שהוא עדיין יכול לנשום כרגיל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: השראת הזרקת אורוקינאז של CBP. (A) מבט על מיקום אתר ההזרקה. כפי שמוצג, הרגישו עם האצבעות כדי למצוא את החלק התחתון של כלוב הצלעות של העכבר עבור נקודת התייחסות עבור L4-L5. (B) מבט על תהליך ההזרקה, המראה את הזווית להזרקה נכונה. (C) זווית של 45° עדיפה כאן, אך התאימו לפי הצורך כדי להבטיח שהמחט תגיע לאן שהיא צריכה. במידת הצורך, יש לגלח את אתר ההזרקה להדמיה טובה יותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: תרשים של אתר ההזרקה. (A) צילום של מיקום אתר ההזרקה. דיו משמש כאן כדי לציין היכן הנוזל ייכנס לרצועה הבין-שדרתית בין חוליות L2 ו-L3. (B) תרשים המראה את המיקום הנכון של המחט ואת המיקום של אתר ההזרקה, המוצג ממבט מהצד. (C) תרשים המציג מבט מלמעלה למטה על החוליות, ואתרי הזרקה של הרצועות הבין-שדרתיות. ההזרקות יהיו בדרך כלל על הרצועות הבין-שדרתיות הסמוכות לעמוד השדרה, אך ניתן להחדיר את המחט גם לרווח שבין החוליות הרוחביות והרוחביות. השימוש בצבע כחול בניסויי פיילוט מומלץ כמוצג ב-(A). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
3. בדיקות התנהגותיות
איור 4: רגישות יתר מכנית ותרמית בעקבות השראת CBP. הכאב ניתן למדידה שבוע לאחר זירוז המודל ונמשך 8 שבועות. (א) מבחן פון פריי. בדיקת סף מכנית מבוצעת עם חוטי פון פריי המוחלים על כרית כף הרגל דרך שולחן רשת עליון בשיטת מעלה-מטה כפי שמוצג כאן במשך 4 שבועות. הסף הזכרי התמים (ירוק) מוסתר מתחת לקו הכחול של נקבות העכברים התמימים. עכברי CBP (n = 4 זכרים, 4 נקבות) הראו רגישות מכנית מוגברת באופן משמעותי בהשוואה לבקרות התמימות (n = 2 זכרים, 2 נקבות). ANOVA דו-כיווני (מבחן ההשוואות המרובות של דנט) בוצע על נתונים אלה: n = 4 לכל קבוצה. בניתוחים פוסט-הוק , התאמת בונפרוני לכל ערכי ה-P להשוואות שבועיות של CBP לעומת נאיבי הניבה את כל 11 הערכים <-0.0011. עמ' < 0.0001. (B) מבחן Hargreaves. סף החום נבדק על משטח כף הרגל במבחן Hargreaves (50 מעלות צלזיוס). עכברי CBP (n = 12 זכרים, 12 נקבות) הראו רגישות מוגברת משמעותית לחום בהשוואה לקבוצת הביקורת התמימה (n = 6 זכרים, 6 נקבות). מבחן T דו-זנבי מאן-ויטני בוצע כדי לבדוק מובהקות (עמ' < 0.0001). (C) רגישות לקור. בדיקת הבדיקה הקרה בוצעה על ידי הצבת עכברים על מכשיר הצלחת הקרה מקורר ל -9 מעלות צלזיוס. חביון לנסיגה נרשם כזמן בשניות ממיקום העכבר על המכשיר ועד שהעכבר מתחיל להרים רגל, ללקק או לרעוד. בנתונים המוצגים, גשושית קרה מקוררת ל -9 מעלות צלזיוס הונחה מתחת לכפו האחורית של העכבר בזמן שהעכבר כלוא בכלוב על גבי רשת תיל. כל העכברים נבדקו 1-3 שבועות לאחר ההזרקה. עכברי CBP (n = 4 זכרים, 6 נקבות) הראו רגישות מוגברת משמעותית לקור בהשוואה לקבוצת הביקורת התמימה (n = 2 זכרים, 4 נקבות). מבחן t דו-זנבי מאן-ויטני בוצע כדי לבדוק מובהקות (p = 0.0002). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בדיקות התנהגותיות הקשורות Nociceptive וניתוח נתונים
אמצעים מעוררים
רגישות יתר בכרית כף הרגל מתפתחת תוך יום מהזרקת אורוקינאז. בתוך שבוע אחד, סף הנסיגה יורד באופן משמעותי ונמשך עד המתת חסד; זה מוצג בשבוע 4 שלאחר הניתוח (איור 4A). חביון נסיגת כפות מנותח באמצעות ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
מודל זה של כאבי גב כרוניים הוא פשוט לגרמה, ורגישות יתר שנקבעה תוך שבוע אחד יכולה להימשך עד (ואולי מעבר) 8 שבועות. זה מאפשר מחקר מדויק של מצב הכאב הכרוני בניגוד למודלים אקוטיים אחרים שנמשכים רק שבוע או שבועיים. בעוד אנו מראים את המודל בעכברים, מודל CBP המושרה על ידי uPA יכול להיות מבוסס גם בחולדות...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים כלכליים מתחרים. KNW מאשרת ייעוץ ללא תשלום עם NeuroChronix, Bessor Pharma ו-USA Elixeria BioPharm, Inc.
מימון המענק ניתן על ידי NIH HEAL UG3 NS123958. מתקני הדיור נבדקו והוסמכו על ידי AAALAC. בעלי החיים שוכנו במתקן הדיור של המרכז למשאבי בעלי חיים (ARC) המתוחזק על ידי צוות המעבדה וצוות האגף למשאבי מעבדה ובעלי חיים (DLAR). ההליכים לבדיקות התנהגותיות הם שיטות סטנדרטיות בתחום כפי שאושרו על ידי האגודה האמריקאית לכאב והאגודה הבינלאומית לחקר הכאב. שיטת המתת החסד עולה בקנה אחד עם המלצות הפאנל להמתת חסד של האגודה האמריקאית לרפואה וטרינרית.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Animals and Consumables | |||
70% ethanol | Local Source | ||
BALB/c mice | Envigo | 20-25 g | |
Cotton balls | Fisher Scientific | 19-090-702 | |
Cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 19-062-616 | |
Isoflurane inhalant anesthetic | MedVet | RXISO-250 | |
Labeling tape | Fisher Scientific | NGFP7002 | |
Nitrile exam gloves | Fisher Scientific | ||
Oxygen tank | Local Source | ||
Surgical drape, Steri-Drape Utility Sheet, Absorbent Prevention | VWR | 76246-788 | cut into 15 x 15 cm pieces |
Tygon tubing with 3 mm inner diameter | Grainger | 22XH87 | |
Equipment | |||
#11 carbon steel scalpel blades | VWR | 21909-612 | |
Anesthesia induction chamber | Summit Medical Equipment Company | AS-01-0530-LG | |
Autoclave | Local Unit | ||
Biology Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11252-30 | |
Glass bead sterilizer Germinator 500 | VWR | 102095-946 | |
IITC Life Sciences Series 8 Model PE34 Hot/Cold Plate Analgesia Meter | IITC | PE34 | |
Integra Miltex cotton & dressing pliers | Safco Dental Supply | 66-317 | |
OPTIKA CL31 double arm LED illuminator | New York Microscope Company | OPCL-31 | |
Plantar Test System with InfraRed Emitter, i. e. Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37370-001 and 37370-002 | |
Scalpel Handle No. 3 | VWR | 25607-947 | |
Small animal heating pad | Valley Vet Supply | 47375 | |
Student Vannas spring scissors, straight blade | Fine Science Tools | 91500-09 | |
Table top animal research portable anesthesia workstation “PAM” | Patterson Scientific | AS-01-0007 | |
Von Frey Filaments | Ugo Basile | 37450-275 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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