マウスの光嫌悪を用いた片頭痛様行動の調査

要約

げっ歯類は片頭痛の症状を報告することができません。ここでは、片頭痛患者で最も一般的で厄介な症状の1つである光の嫌悪感を測定するための管理可能なテストパラダイム(明暗およびオープンフィールドアッセイ)について説明します。

要約

片頭痛は、光恐怖症として観察される光に対する過敏症などの頭痛および感覚異常を特徴とする複雑な神経学的障害である。マウスが片頭痛を経験していることを確認することは不可能ですが、光嫌悪は、羞及症の片頭痛症状の行動代理として使用することができます。光の嫌悪感をテストするために、我々は明暗アッセイを利用して、マウスが明るい環境または暗い環境のいずれかで自由に過ごす時間を測定します。アッセイは、試験手順を実行する前のチャンバーへの事前暴露と調整可能なチャンバー照明の2つの重要な変更を導入することによって洗練されており、55ルクスから27,000ルクスまでの光強度の範囲の使用が可能です。暗闇の中でより多くの時間を過ごすという選択も不安の指標であるため、我々はまた、不安と光嫌悪行動を区別するために、光に依存しない不安テスト、オープンフィールドアッセイを利用する。ここでは、明暗およびオープンフィールドアッセイの修正テストパラダイムについて説明します。これらのアッセイの適用は、2匹のマウス系統におけるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の腹腔内注射および光遺伝学的脳刺激研究のために記載されている。

概要

片頭痛は、アメリカ人の約17%が罹患している一般的な神経学的疾患であり¹、世界の障害の2番目に多い原因です^2,3。患者は、吐き気および/または嘔吐、または羞及およびフォノフォビアの少なくとも1つの症状を伴う4〜72時間持続する頭痛を経験する⁴。現在FDAの承認を受けているカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)抗体の開発における最近の進歩は、片頭痛治療のための新しい時代を始めました^5,6,7。これらの抗体はCGRPまたはその受容体のいずれかをブロックし、片頭痛患者の約50%で片頭痛症状を予防します⁷。過去1年以内に、CGRP受容体の2つの小分子アンタゴニストも片頭痛の中絶治療のためにFDAの承認を受けており、さらに2つがパイプラインにあります⁸。この治療の進歩にもかかわらず、片頭痛発作が起こるメカニズムは依然としてとらえどころのないままである。例えば、CGRP作用の部位は知られていない。血液脳関門を著しく通過しない抗体医薬の有効性は、CGR....

プロトコル

動物の処置は、アイオワ大学動物ケアおよび使用委員会によって承認され、国立衛生研究所によって設定された基準に準拠して実施された。

1. 明暗アッセイ

1. 明暗チャンバー装置( 材料表を参照)のセットアップ。このセクションのすべての機器は市販されています。
   1. 棚の上に、チャンバーとダークインサートに簡単にアクセスできる引き出し付きのサウンド減衰キュービクル(内部:幅 x 高さ x 奥行きで59.7 x 38 x 35.6 cm)を置きます。
   2. DC 電源モジュールと DC 安定化電源モジュールをサウンド減衰キュービクルに接続します。
   3. 透明なシームレスオープンフィールドチャンバー(長さ x 幅 x 高さで27.31 x 27.31 x 20.32 cm)をキュービクルの引き出しに置きます。
   4. 黒色の赤外線(IR)透明プラスチックダークインサート(長さ x 幅 x 高さで28.7 X 15 X 20.6 cm)をオープンフィールドチャンバーに置きます。チャンバーが等しいサイズの2つのゾーン(ダークゾーンとライトゾーン)に分割されていることを確認します。
   5. オープンフィールドチャンバーのX、Y、Z軸上の3組の16ビームIRアレイをケーブルでIR USBコントローラに接続します。
   6. IR USBコントローラをコンピュータに接....

結果

この動作テストパラダイムは、光嫌悪的な動作をテストするように設計されています。ナイーブ野生型マウスおよび光遺伝学的マウスの両方を用いて、標的ニューロン集団の刺激中にリアルタイムで光嫌悪を調査するために行うことができる。

この手順は、CD1およびC57BL/6Jマウスにおける末梢CGRP治療^10,16およびC57BL/6Jマウスにおける視床後核におけるニューロン?.......

ディスカッション

明暗アッセイは、不安に似た行動を評価するために広く使用されています¹²。このアッセイは、マウスの光に対する生来の嫌悪感と、新しい環境(ライトゾーン)に置かれたときの探索への衝動に依存しています。しかし、ここで報告するように、このアッセイは光嫌悪挙動を評価するためにも使用できます。

試験前に事前暴露の数と必要性を考慮するこ?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Activity monitor	Med Assoc. Inc		Software tracking mouse behavior
Customized acrylic shelf			For adjusting the height of the LED panel
Dark box insert	Med Assoc. Inc	ENV-511
DC power supply	Med Assoc. Inc	SG-500T
DC regulated power supply	Med Assoc. Inc	SG-506
Fiber-optic cannula	Doric	MFC_200/ 240-0.22_4.5mm_ZF1.25_FLT
Germicidal disposable wipes	Sani-Cloth	SKU # Q55172
Heat Sink	Wakefield	490-6K	Connecting to LED panel
IR controller power cable	Med Assoc. Inc	SG-520USB-1
IR USB controller	Med Assoc. Inc	ENV-520USB
Mating sleeve	Doric	SLEEVE_ZR_1.25
Modified LED light panel	Genaray Spectro	SP-E-360D	Daylight-balanced color (5600K)
Power supply	MEAN WELL USA	SP-320-12	Connecting to LED panel
Seamless open field chamber	Med Assoc. Inc	ENV-510S
Sound-attenuating cubicle	Med Assoc. Inc	ENV-022MD-027
Stand and clamp
Three 16-beam IR arrays	Med Assoc. Inc	ENV-256