Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Farelerde sırt ağrısı modelinin basit, hızlı indüksiyonu için yöntemler burada idrar plazminojen aktivatörünün intraligament enjeksiyonu kullanılarak sağlanmaktadır.
Burada açıklanan basit metodoloji ile farelerde kalıcı bel ağrısı modeli indüklenebilir. Farelerde kalıcı bir sırt ağrısı modelinin basit, hızlı bir şekilde indüksiyonu için adım adım yöntemler, burada insanlarda ve diğer hayvanlarda bulunan bir serin proteaz olan ürokinaz tipi plazminojen aktivatörü (ürokinaz) enjeksiyonu kullanılarak sağlanmaktadır. Farelerde devam eden bel ağrısının indüksiyonu için metodoloji, lomber omurganın ligamentöz yerleştirme bölgesi boyunca basit bir ürokinaz enjeksiyonunu içerir. Ürokinaz inflamatuar ajanı, plazminojeni plazminle aktive eder. Tipik olarak, model 10 dakika içinde indüklenebilir ve aşırı duyarlılık en az 8 hafta devam eder.
Aşırı duyarlılık, yürüme bozukluğu ve diğer standart anksiyete ve depresyon benzeri önlemler kalıcı modelde test edilebilir. Sırt ağrısı en sık görülen ağrı türüdür. Sırt ağrısı farkındalığını artırmak için Uluslararası Ağrı Araştırmaları Derneği (IASP), 2021'i "Sırt Ağrısı Hakkında Küresel Yıl" ve 2022'yi "Ağrı Bilgisini Pratiğe Dönüştürmek için Küresel Yıl" olarak adlandırdı. Ağrı terapötiklerinin terapötik ilerlemesinin bir sınırlaması, kalıcı ve kronik ağrıyı test etmek için uygun modellerin olmamasıdır. Bu modelin özellikleri, sırt ağrısının ve yardımcı özelliklerinin azaltılmasını amaçlayan potansiyel terapötikleri test etmek için uygundur ve IASP'nin 2022'yi Ağrı Bilgisini Uygulamaya Dönüştürmek için Küresel Yıl olarak adlandırmasına katkıda bulunur.
Bel ağrısı, dünya çapında her 5 kişiden 1'inin acı çektiği en yaygın sakatlık nedenlerinden biridir1. Bu çabalara rağmen, sırt ağrısının az sayıda güvenilir hayvan modeli, ağrı alanındaki hayvan araştırmalarında, özellikle farelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Önceki modeller, lomber faset eklemine (uPA) idrar plazminojen aktivatörü (uPA) enjeksiyonu, sinir büyüme faktörünün (NGF) gövde kas sistemine enjeksiyonu (NGF) veya monosodyum iyodoasetat (MIA)5 veya interlökin-1beta6 intravertebral diske enjeksiyon. Tabii ki, sıçanlar bu modeller için esas olarak daha büyük boyutları ve enflamatuar ajanların enjeksiyonu için erişim kolaylığı nedeniyle tercih edilir.
Açık olmak gerekirse, uzun yıllar boyunca kullanılan SPARC-null fare intervertebral disk dejenerasyonu modeli gibi sırt ağrısının fare modelleri mevcuttur7, ancak bunların oluşturulması enjeksiyon tabanlı modellerden daha maliyetli ve zaman alıcıdır. Yakın zamanda yapılan bir fare çalışması, bel kaslarına NGF enjeksiyonunu dikey kronik kısıtlama stresi ile birleştirerek bir bel ağrısı modeli oluşturdu8. Aşağıdaki protokolde, uPA kaynaklı CBP modelini fareler2 için sıçanlardan uyarladık. Aşırı duyarlılık 1 hafta içinde kurulur ve 6-8 haftaya kadar devam eder. Ek olarak, farelerin anksiyete ve depresyon benzeri davranışlar geliştirdiğini tespit ettik. Sırt ağrısının prevalansı ve moleküler ağrı araştırmalarında farelerin daha yaygın kullanımı göz önüne alındığında, bu dayanıklı model, sırt ağrısının giderilmesi için yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde kullanılmak üzere kolayca oluşturulmuştur.
Açıklanan tüm hayvan prosedürleri, NIH Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu ile uyumludur. Çalışmalar, New Mexico Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'nin yerel Kurumsal Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC #23-201364-HSC) tarafından onaylandı. Tüm çalışmalar, Bölüm III'te açıklandığı gibi, araştırmada hayvanların kullanımına ilişkin bir OLAW Uygunluk Güvencesi (A3002-01) himayesindeki politikalara uygundur. II. Güvenceler ve Sertifikalar. Hayvanlar, laboratuvar personeli ve Laboratuvar ve Hayvan Kaynakları Bölümü (DLAR) personeli tarafından sürdürülen Hayvan Kaynakları Merkezi (ARC) barınma tesisinde barındırılmaktadır. Ötenazi yöntemi (100 μL 59 mg / mL pentobarbital enjeksiyon) hızlı ve güvenilirdir ve daha fazla araştırma için çeşitli dokuların diseksiyonuna ve toplanmasına izin verir.
1. Hayvanlar
2. Model indüksiyonu
Şekil 1: Ürokinaz CBP indüksiyonu için kurulum. (A) Fare ameliyatları için önerilen Güzel Bilim Araçları taban plakası. Nervürlü kenarlar, fareyi yerinde tutmak için üzerlerinde kancalı ipe sahip olabilir. (B) Kurtarma istasyonu. Yarısı ısıtma yastığında, yarısı kapalı olmak üzere boş bir muhafaza kafesi önerilir. Fareye rahat bir dinlenme alanı sağlamak için tabana temiz bir bez yerleştirilir. (C) Anestezi makinesi kurulum önerisi. İki kanallı bir dağıtım sistemi kullanarak, bir hortumu indüksiyon odasına, diğerini ameliyat istasyonuna kurun. (D) Fare kısıtlamalarının görünümü. Taban plakasının nervürlü kenarlarına iki ip düğümlenir, ardından sırasıyla farenin boynu ve arkası boyunca nazikçe çekilir. Normal nefes almaya devam edebilmesi için fareyi çok sıkı tutmadığınızdan emin olun. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: CBP'nin ürokinaz enjeksiyon indüksiyonu. (A) Enjeksiyon bölgesi yerleşiminin bir görünümü. Gösterildiği gibi, L4-L5 için bir referans noktası olarak farenin göğüs kafesinin altını bulmak için parmaklarınızla hissedin. (B) Uygun enjeksiyon açısını gösteren enjeksiyon işleminin bir görünümü. (C) Burada 45°'lik bir açı tercih edilir, ancak iğnenin ihtiyaç duyduğu yere ulaştığından emin olmak için gerektiği gibi ayarlayın. Gerekirse, daha iyi görselleştirme için enjeksiyon bölgesini tıraş edin. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Enjeksiyon bölgesinin şeması. (A) Enjeksiyon bölgesinin yerinin bir fotoğrafı. Burada mürekkep, sıvının L2 ve L3 omurları arasındaki interspinöz bağa nereden gireceğini belirtmek için kullanılır. (B) İğnenin doğru konumlandırılmasını ve enjeksiyon bölgesinin yerini gösteren, yandan görünümde gösterilen bir diyagram. (C) Omurların yukarıdan aşağıya görünümünü ve interspinöz bağlar için enjeksiyon bölgelerini gösteren bir diyagram. Enjeksiyonlar tipik olarak omurganın yanındaki interspinöz bağlar üzerinde olacaktır, ancak iğne intertransvers omurlar arasındaki boşluğa da yerleştirilebilir. Pilot denemelerde mavi boya kullanımı (A)'da gösterildiği gibi tavsiye edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Davranışsal tahliller
Şekil 4: CBP indüksiyonunu takiben mekanik ve termal aşırı duyarlılık. Ağrı, model indüksiyonundan bir hafta sonra ölçülebilir ve 8 hafta boyunca devam eder. (A) von Frey testi. Mekanik eşik testi, 4 hafta boyunca burada gösterildiği gibi yukarı-aşağı yöntemiyle bir ağ üst tabla aracılığıyla ayak tabanına uygulanan von Frey filamentleri ile gerçekleştirilir. Saf erkek eşiği (yeşil), saf dişi fareler için mavi çizginin altına gizlenmiştir. CBP fareleri (n = 4 erkek, 4 dişi), saf kontrollere (n = 2 erkek, 2 dişi) kıyasla önemli ölçüde artmış mekanik duyarlılık gösterdi. Bu veriler üzerinde iki yönlü ANOVA (Dunnett'in çoklu karşılaştırma testi) yapıldı: grup başına n = 4. Post-hoc analizlerde, CBP ile Naïve'nin haftalık karşılaştırmaları için tüm P değerlerine Bonferroni ayarlaması, 11 değerlerinin tümünü 0.0011'< verdi. p < 0.0001. (B) Hargreaves testi. Isı eşiği, Hargreaves testi (50 °C) ile ayak tabanında test edilmiştir. CBP fareleri (n = 12 erkek, 12 dişi), saf kontrollere (n = 6 erkek, 6 dişi) kıyasla önemli ölçüde artmış ısı duyarlılığı gösterdi. Anlamlılığı test etmek için Mann-Whitney iki kuyruklu t-testi yapıldı (p < 0.0001). (C) Soğuk hassasiyeti. Soğuk prob testi, farelerin -9 °C'ye soğutulmuş soğuk plaka aparatına yerleştirilmesiyle gerçekleştirildi. Geri çekilme gecikmesi, farenin aparat üzerine yerleştirilmesinden farenin ayağını kaldırmaya, yalamaya veya sallamaya başlamasına kadar geçen saniye cinsinden süre olarak kaydedildi. Gösterilen verilerde, fare bir tel örgü üzerine kafesliyken, farenin arka pençesinin altına -9 °C'ye soğutulmuş bir soğuk prob yerleştirildi. Tüm fareler enjeksiyondan 1-3 hafta sonra test edildi. CBP fareleri (n = 4 erkek, 6 dişi), saf kontrollere (n = 2 erkek, 4 dişi) kıyasla önemli ölçüde artmış soğuk duyarlılığı gösterdi. Anlamlılığı test etmek için Mann-Whitney iki kuyruklu t-testi yapıldı (p =0.0002). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Nosiseptif ile ilgili davranış testleri ve veri analizi
Uyarılmış önlemler
Ayak tabanında aşırı duyarlılık, ürokinaz enjeksiyonundan sonraki bir gün içinde gelişir. 1 hafta içinde, geri çekilme eşiği önemli ölçüde azalır ve ötenaziye kadar devam eder; bu, ameliyat sonrası 4. haftada gösterilir (Şekil 4A). Pençe çekme gecikmesi, von Frey yukarı-aşağı yöntemi9 ve Hargreaves testi kullanılarak a...
Bu kronik sırt ağrısı modelinin indüklenmesi kolaydır ve 1 hafta içinde kurulan aşırı duyarlılık 8 haftaya kadar (ve muhtemelen daha fazla) sürebilir. Bu, sadece bir veya iki hafta süren diğer akut modellerin aksine, kronik ağrı durumunun doğru bir şekilde incelenmesini sağlar. Modeli farelerde gösterirken, uPA kaynaklı CBP modeli sıçanlarda da kurulabilir2. Modelin bir avantajı, uzun süreli seyrin, kronik bel ağrısı olan hastalarda gözlenen anksiyete ve depresyon ben...
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkar beyan etmemektedir. KNW, NeuroChronix, Bessor Pharma ve USA Elixeria BioPharm, Inc. ile ücretsiz danışmanlık hizmeti verdiğini kabul eder.
Hibe finansmanı NIH HEAL UG3 NS123958 tarafından sağlandı. Barınma tesisleri AAALAC tarafından denetlendi ve akredite edildi. Hayvanlar, laboratuvar personeli ve Laboratuvar ve Hayvan Kaynakları Bölümü (DLAR) personeli tarafından sürdürülen Hayvan Kaynakları Merkezi (ARC) barınma tesisinde barındırıldı. Davranışsal test prosedürleri, Amerikan Ağrı Derneği ve Uluslararası Ağrı Araştırmaları Derneği tarafından onaylanan standart yöntemlerdir. Ötenazi yöntemi, Amerikan Veteriner Hekimler Birliği Ötenazi Paneli'nin tavsiyeleri ile tutarlıdır.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır