Name: the monoiodoacetate model of osteoarthritis pain in the mouse
Uploaded: 2016-05-16T13:00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse at JoVE.com

JSV understøttes af en kollaborativ tilskud til MM af Europa-Kommissionen (GAN 603.191-PAINCAGE).

Procedurer, der involverer dyr fag er blevet godkendt af Etisk Komité på Kings College London og er i overensstemmelse med UK Home Office Regulations (Dyr videnskabelige procedurer Act 1986). 1. Intra-artikulær injektion af Monoiodoacetate i knæet <ol><li> House 8 -. 10 uger gamle mus i grupper af 5 under en 12 timers lys / mørke cyklus (lys på 7:00 AM) med mad og vand ad libitum Lad musene akklimatisere i 1 uge før start eksperimentet. </li><li> Tilfældig og bur mus i grupper på 5. Brug antallet af dyr som koder til blinde forsøgslederen behandlinger. Brug legemsvægte som parametre for randomisering. </li><li> På dagen for injektion, frisk fremstilling af opløsningen af ​​monoiodoacetate i sterilt saltvand (0,9% NaCl) ved de ønskede koncentrationer. Brug sterilt saltvand til injektion i en separat gruppe af kontrolmus. Den højeste anbefaler dosis MIA er 1 mg i 10 pi. Advarsel: Monoiodoacetate er very giftige. Det anbefales derfor, at handsker og maske er slidte ved håndtering af pulver og tilberedning af opløsningen. Opløsningen bør sterilfiltreres med et 0,22 um filter. </li><li> Bedøver mus ved anvendelse af en anæstetisk trolley ved først at placere dem i et kammer levere 2% isofluran i O 2-blanding (strømningshastighed 1,5 l / min) og derefter overføre mus til næsekeglen sektion, der også leverer isofluran-O 2-blanding 2% , og som sådan opretholder anæstesi under injektion. Placer dyrlæge salve på øjnene for at undgå deres udtørring mens under anæstesi. Bær kirurgisk kjole, handsker og maske, mens de udfører injektion procedure. </li><li> Bekræft anæstesi ved at kontrollere dyrets manglende reaktion på en knivspids stimulus på bagpoterne. </li><li> Når dyret er under anæstesi, placere den på ryggen. Trim og tør området omkring knæleddet med alkohol. Povidoniod eller chlorhexidin kan ligeledes anvendes feller desinfektion. Det patellar sene (hvid linje Bellow patella) bliver synlige. </li><li> For at stabilisere injektionsstedet, holde knæet stille, i en bøjet position ved at placere pegefingeren under knæleddet, og tommelfingeren over den forreste overflade af fodleddet. Fælles præference er ikke påkrævet. </li><li> For at finde den præcise injektionssted, køre en 26 G nål fastgjort til en sprøjte vandret langs knæet (for ikke at gennembore huden med spidsen) indtil den finder åbningen under patella. Påfør let tryk for at markere området og derefter løfte nålen og sprøjten lodret til injektion. Stik nålen i det markerede område, gennem patellar sene, vinkelret på skinnebenet. bør kunne mærkes Ingen modstand. <ol><li> Brug tommelfingeren som en guide og injicere overfladisk til stedet for indrejse. Efter injektion massere knæet for at sikre jævn fordeling af opløsningen. Kassér nålen straks i skarpes bin. </li><li> Placer mus tilbage i en ren hjem bur på en opvarmet mat og give dem mulighed for at komme sig. Hold konstant årvågenhed på dyrene, indtil de genvinder egnet bevidsthed, som måles ved dem genvinde brystleje. Når dyrene er genvundet, vende tilbage til deres bur. Bemærk: Det er foreslået for praksis og uddannelsesformål bedste at et farvestof bruges og øjeblikkelig post mortem dissektion udføres for at bekræfte korrekt lokalisering af injektion. </li></ol></li></ol> 2. Måling af mekanisk Overfølsomhed (Allodynia) Bemærk: Statiske tærskler mekaniske tilbagetrækning vurderes ved at anvende von Frey hår til plantar overflade bagpoten. <ol><li> Bring mus til den adfærdsmæssige rum og lade uhæmmet dyr akklimatisere i akryl kontormiljøer (8 cm x 5 cm x 10 cm) oven på et trådnet gitter. <ol><li> Tog mus ved håndtering og 2 hr tilvænning til sengebåsene for to dage før von Frey hår ansøgningen forat begrænse stress og ambulation under påføring af von Frey-hår. På testdage, vænne dyrene til sengebåse i op til 60 minutter før testning. Bær kjoler, handsker og masker i alle adfærdsmæssige eksperimenter. </li></ol></li><li> Anvend kalibrerede von Frey hår (fleksible nylonfibre med stigende diameter, udøver definerede niveauer af kraft kalibreret af produktionsvirksomhed og udtrykt som gram (g)) til plantar overflade bagpoten indtil fiber bøjninger. Bruge 0,008, 0,02, 0,04, 0,07, 0,16, 0,4, 0,6, og 1,0 g fibre under testen. <ol><li> Hold hvert hår på plads i 3 sek, eller indtil poten trækkes tilbage, sidstnævnte definerer et positivt svar. Startende med en stimulus styrke på 0,07 g, gælder hår efter &quot;op-ned-metoden&quot; 21: varemærke som X en tilbagetrækning respons og O et fravær af respons. Ansøg i stigende rækkefølge af kraft, op til 1 g (cut-off kraft), indtil der registreres et svar. </li><li> Re-teste pote ved gentagelsetrin 2.2.1, startende med glødetråd, der udøver en kraft under den, der producerede en tilbagetrækning. </li><li> Derefter anvende de resterende tråde sekventielt, ved faldende kraft, indtil der sker ingen tilbagetrækning. Re-anvende filamenter i stigende rækkefølge, indtil der observeres et svar. Fortsættes til en sekvens af seks reaktioner opnås (f.eks OXOXOX), for at opnå den &quot;k&quot; værdi ved at henvise til tabelværdier 21. </li><li> Hurtig paw tilbagetrækning værdier som 50% pote tilbagetrækning tærskelværdier i gram. Bruge formlen (10 [Xr + K δ]) / 10.000 hvor Xr = værdi af sidste von Frey filament anvendes i sekvensen (i log-enheder), k = tabelværdi, og δ = gennemsnitlig forskel i kræfter mellem fibrene. Hvis der påvises noget svar, skal du bruge det maksimale respons på 1 g 21,22. </li></ol></li><li> Ved at følge fremgangsmåden beskrevet ovenfor (2.2.1-2.2.4), vurdere mekaniske tærskler for begge bagpoter før MIA injektionsvæsken som basisværdier. Efter injektion vurdere tærskler for den ipsilaterale og kontralaterale poter med regelmæssige dages intervaller i flere uger efter MIA at fastslå udviklingen af ​​mekanisk allodyni. Bemærk: For eksempel rapporterer vi tærskler målt 0, 3, 5, 7, 10, 14, 21, og 28 dage efter MIA injektion. Dyr anses allodynisk når de viser en respons på 0,1 g eller mindre. Normale indsats indgår i 0,6 - 1 g interval. </li></ol> 3. Måling af Weight Bearing Underskud Bemærk: Ændringer i vægtbærende måles ved hjælp af en vægt incapacitance tester. <ol><li> Træn hver mus til at gå ind i et plexiglas kammer på apparatet og sidde i bedriftens kassen. Placer musen foran bedriftens boksen, løft indgangen op 45 °, og lad musen til at gå ind og lukke boksen. At dyrene kan bevæge sig frit, indtil de vedtager en siddende arbejdsstillinger. Denne uddannelse tager mindst to dage og garanterer, at dyret er stille og ikke leaning på hver side af kammeret. Apparatet kalibreres før brug med en 100 g kontrol vægt (eller ifølge udstyr instruktion). <ol><li> Sørg for, at hver bagpote er placeret på passende optagelse puden 11. Varigheden af ​​hver måling tager 1 sek, i henhold til fabrikantens anvisninger. </li></ol></li><li> Saml tre målinger af vægten båret på hver bagpote fra kontrolapparatet pad for hver optagelse session og bruge middelværdien til at beregne forskellen i vægt bæres af ipsilaterale og kontralaterale poter. Express værdier som forskellen mellem kontralaterale og ipsilaterale poter i gram. </li><li> Vurdere vægtbærende ændringer før MIA injektion som baseline-værdier. Så, for at gentage vurderinger med jævne mellemrum over flere uger konstatere udviklingen af ​​gate ændringer. For eksempel rapporterer vi tærskler målt på 0, 3, 5, 7, 10, 14, 21, og 28 dage efter MIA injektion. Bemærk: En normal vægt bearing værdi på 50% udgør en lige vægtfordeling på tværs ipsilaterale og kontralaterale bagben. Dyr betragtes overfølsom display en vægtbærende ændring på ca. 45%. Målinger af mekaniske tærskler og vægtbærende underskud kan udføres i samme mus, som hverken slutpunkt påvirker den anden. For farmakologisk vurdering, bør hver gruppe dyr testes på bestemte tidspunkter efter dosering i tråd med den farmakokinetiske profil af forbindelsen anvendes. </li></ol>

<ol>
	<li>Farrell, M., Gibson, S., McMeeken, J., Helme, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+and+hyperalgesia+in+osteoarthritis+of+the+hands.">Pain and hyperalgesia in osteoarthritis of the hands.</a> J. Rheumatol. 27 (2), 441-447 (2000).</li><li>Kuni, B., Wang, H., Rickert, M., Ewerbeck, V., Schiltenwolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+threshold+correlates+with+functional+scores+in+osteoarthritis+patients.">Pain threshold correlates with functional scores in osteoarthritis patients.</a> Acta. Orthop. 86 (2), 215-219 (2015).</li><li>Wylde, V., Hewlett, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+pain+after+joint+replacement:+prevalence,+sensory+qualities,+and+postoperative+determinants.">Persistent pain after joint replacement: prevalence, sensory qualities, and postoperative determinants.</a> Pain. 152 (3), 566-572 (2011).</li><li>Wylde, V., Palmer, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Test-retest+reliability+of+Quantitative+Sensory+Testing+in+knee+osteoarthritis+and+healthy+participants.">Test-retest reliability of Quantitative Sensory Testing in knee osteoarthritis and healthy participants.</a> Osteoarthr. Cartil. 19 (6), 655-658 (2011).</li><li>Hunter, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+therapy+for+osteoarthritis--the+era+of+disease+modification.">Pharmacologic therapy for osteoarthritis--the era of disease modification.</a> Nat. Rev. Rheumatol. 7 (1), 13-22 (2011).</li><li>Lampropoulou-Adamidou, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Useful+animal+models+for+the+research+of+osteoarthritis.">Useful animal models for the research of osteoarthritis.</a> Eur. J. Orthop. Surg. Traumatol. 24 (3), 263-271 (2014).</li><li>Yamamoto, K., Shishido, T., Masaoka, T., Imakiire, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+studies+on+the+ageing+and+osteoarthritis+of+the+articular+cartilage+in+C57+black+mice.">Morphological studies on the ageing and osteoarthritis of the articular cartilage in C57 black mice.</a> J. Orthop. Surg. (Hong Kong). 13 (1), 8-18 (2005).</li><li>Huebner, J. L., Hanes, M. A., Beekman, B., TeKoppele, J. M., Kraus, V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+analysis+of+bone+and+cartilage+metabolism+in+two+strains+of+guinea-pig+with+varying+degrees+of+naturally+occurring+osteoarthritis.">A comparative analysis of bone and cartilage metabolism in two strains of guinea-pig with varying degrees of naturally occurring osteoarthritis.</a> Osteoarthr. Cartil. 10 (10), 758-767 (2002).</li><li>Thysen, S., Luyten, F. P., Lories, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targets,+models+and+challenges+in+osteoarthritis+research.">Targets, models and challenges in osteoarthritis research.</a> Dis Model Mech. 8 (1), 17-30 (2015).</li><li>Longo, U. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis:+new+insights+in+animal+models.">Osteoarthritis: new insights in animal models.</a> Open. Orthop. J. 6, 558-563 (2012).</li><li>Bove, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Weight+bearing+as+a+measure+of+disease+progression+and+efficacy+of+anti-inflammatory+compounds+in+a+model+of+monosodium+iodoacetate-induced+osteoarthritis.">Weight bearing as a measure of disease progression and efficacy of anti-inflammatory compounds in a model of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis.</a> Osteoarthr. Cartil. 11 (11), 821-830 (2003).</li><li>Pomonis, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+pharmacological+characterization+of+a+rat+model+of+osteoarthritis+pain.">Development and pharmacological characterization of a rat model of osteoarthritis pain.</a> Pain. 114 (3), 339-346 (2005).</li><li>Schuelert, N., McDougall, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grading+of+monosodium+iodoacetate-induced+osteoarthritis+reveals+a+concentration-dependent+sensitization+of+nociceptors+in+the+knee+joint+of+the+rat.">Grading of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis reveals a concentration-dependent sensitization of nociceptors in the knee joint of the rat.</a> Neurosci. Lett. 465 (2), 184-188 (2009).</li><li>Vonsy, J. L., Ghandehari, J., Dickenson, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+analgesic+effects+of+morphine+and+gabapentin+on+behavioural+measures+of+pain+and+disability+in+a+model+of+osteoarthritis+pain+in+rats.">Differential analgesic effects of morphine and gabapentin on behavioural measures of pain and disability in a model of osteoarthritis pain in rats.</a> Eur. J. Pain. 13 (8), 786-793 (2009).</li><li>Im, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alteration+of+sensory+neurons+and+spinal+response+to+an+experimental+osteoarthritis+pain+model.">Alteration of sensory neurons and spinal response to an experimental osteoarthritis pain model.</a> Arthritis Rheum. 62 (10), 2995-3005 (2010).</li><li>Sabri, M. I., Ochs, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+glyceraldehyde-3-phosphate+dehydrogenase+in+mammalian+nerve+by+iodoacetic+acid.">Inhibition of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in mammalian nerve by iodoacetic acid.</a> J. Neurochem. 18 (8), 1509-1514 (1971).</li><li>van der Kraan, P. M., Vitters, E. L., van de Putte, L. B., van den Berg, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+osteoarthritic+lesions+in+mice+by+'metabolic'+and+'mechanical'+alterations+in+the+knee+joints.">Development of osteoarthritic lesions in mice by 'metabolic' and 'mechanical' alterations in the knee joints.</a> Am. J. Pathol. 135 (6), 1001-1014 (1989).</li><li>Guingamp, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mono-iodoacetate-induced+experimental+osteoarthritis:+a+dose-response+study+of+loss+of+mobility,+morphology,+and+biochemistry.">Mono-iodoacetate-induced experimental osteoarthritis: a dose-response study of loss of mobility, morphology, and biochemistry.</a> Arthritis Rheum. 40 (9), 1670-1679 (1997).</li><li>Janusz, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moderation+of+iodoacetate-induced+experimental+osteoarthritis+in+rats+by+matrix+metalloproteinase+inhibitors.">Moderation of iodoacetate-induced experimental osteoarthritis in rats by matrix metalloproteinase inhibitors.</a> Osteoarthr. Cartil. 9 (8), 751-760 (2001).</li><li>Marker, C. L., Pomonis, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+monosodium+iodoacetate+model+of+osteoarthritis+pain+in+the+rat.">The monosodium iodoacetate model of osteoarthritis pain in the rat.</a> Methods Mol. Biol. 851, 239-248 (2012).</li><li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+tactile+allodynia+in+the+rat+paw.">Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw.</a> J. Neurosci. Methods. 53 (1), 55-63 (1994).</li><li>Dixon, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+analysis+of+experimental+observations.">Efficient analysis of experimental observations.</a> Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 20, 441-462 (1980).</li><li>Ogbonna, A. C., Clark, A. K., Gentry, C., Hobbs, C., Malcangio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain-like+behaviour+and+spinal+changes+in+the+monosodium+iodoacetate+model+of+osteoarthritis+in+C57Bl/6+mice.">Pain-like behaviour and spinal changes in the monosodium iodoacetate model of osteoarthritis in C57Bl/6 mice.</a> Eur. J. Pain. 17 (4), 514-526 (2013).</li><li>Fernihough, J., Gentry, C., Malcangio, M., Fox, A., Rediske, J., Pellas, T., Kidd, B., Bevan, S., Winter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+related+behaviour+in+two+models+of+osteoarthritis+in+the+rat.">Pain related behaviour in two models of osteoarthritis in the rat.</a> Pain. 112 (1-2), 83-93 (2004).</li></ol>

None of the authors have competing interests or conflicting interests.

Med denne metode, beskriver vi en foretrukken fremgangsmåde til induktion OA-lignende smerter i musen ved en intraartikulær injektion af MIA i et knæled og vurdering af følsomhed over for ikke-skadelige og skadelige stimuli i bagbenene. MIA injektion er forbundet med vedvarende smerter adfærd, nemlig ændret bagbenet vægtbærende og udvikling af henvist mekanisk overfølsomhed (allodyni). Sådanne statiske målinger kan suppleres med ganganalyse på et løbebånd eller ved catwalk analyse i frit bevægelige dyr. MIA modeller reagerer på konventionelle smertestillende terapier 24, hvilket indikerer, at de kan anvendes til kræsne terapeutiske fremgangsmåder. Mens injektion af MIA er ikke teknisk vanskeligt, kan ledkapslen gennemhulles under injektionen, hvilket resulterer i lækage af MIA uden for kapslen, og efterfølgende manglende inducere toksicitet af chondrocytter. Faktisk kan systemisk injektion af MIA være fatalt i gnavere etnd mulige virkninger af MIA på væv og andre end chondrocytter celler kan forvirre resultater, ud over at være uønsket. Som sådan skal det understreges, at stor omhu skal gives til injektionen af ​​MIA, da det er et afgørende element i modellen, og tillid skal eftersom injektionen sker ind ledhulerne. Denne protokol er med til at opnå dette. De her beskrevne protokoller til formål at sikre dyrene give konsistente smerte-lignende reaktioner i hele testperioden. Også de tillader justering af sygdommens sværhedsgrad ved at ændre dosen af MIA anvendes til at inducere patologien 15,23. Den hurtige induktion af både sygdomstilstand og smerte-lignende adfærd give mulighed for rettidigt evaluering af smerte-modificerende forbindelser. Dette er en fordel i forhold til eksisterende kirurgisk og spontant at udvikle modeller for OA, som kan tage længere tid at udvikle overfølsomhed. Også, især for de spontane modeller, sygdommen Patholnologi ikke manifestere i alle dyr (ca. 20 - 80% 7), mens MIA-modellen er forbundet med betydelig forekomst af respondenter. Endvidere spontane modeller er ikke egnet til måling af ændringer i vægt bærende, som OA udvikler sig i begge knæ. Når man overvejer adfærdsmæssige målinger, skal holdes rolig og afslappet under vurderingerne dyrene. Dette opnås, som beskrevet i protokollen, i begyndelsen af ​​uddannelse, før optagelsen målinger og ved gentagne håndtering, som giver dyrene at blive fortrolig med forsøgslederen. Et centralt punkt at reducere stress er at bruge samme forsøgslederen for adfærdsmæssige test overalt, så konstant skiftende vil fremkalde de problemer nævnt tidligere. Som enhver model, MIA model af OA bærer begrænsninger, såsom hurtighed fælles forstyrrelser, som ikke ligner den langsomme udvikling af OA patologi hos patienter. En måde at overvinde dette problem ville være at supplere denne model med en surgical model for OA. Brugen af ​​MIA kemiske model i sammensatte udvikling giver mulighed for brug af forebyggende og terapeutiske protokoller over udvikling og vedligeholdelse af OA-lignende smerter. Endelig vil MIA-modellen supplere undersøgelser af fænotypiske træk af knock-out mus, hjælpe til yderligere at forstå OA sygdom.

Klinisk osteoarthritis (OA), eller degenerative ledsygdom, er en smertefuld og invaliderende tilstand karakteriseret ved et progressivt tab af ledbrusk, mild inflammation af væv i og omkring leddene, og undertiden dannelse af osteophytes og knoglecyster. Patienter med OA rapporterer vedvarende smerter en og vise øget følsomhed over for tryk og skadelige stimuli i gigt fælles 2-4. På nuværende tidspunkt er der ingen kur for OA med tilgængelige behandlingsformer og analgetika er ordineret til at lindre smerten forbundet med denne tilstand, med en vis grad af succes 5. er dog fortsat OA smerte, er et klinisk problem og dyremodeller for OA bliver udviklet til at forbedre vores forståelse af OA-relateret smertemekanismer og afsløre nye mål for terapi. Der er flere dyremodeller for OA rådighed med forskellige karakteristika 6. Kirurgiske metoder, såsom anteriorkorsbånd transection, kan anvendes. Men de involverer dygtige kirurgisk indgreb og er primært udført i rotter, mens destabilisering af mediale menisk (DMM) anvendes i musen. Spontan udvikling af OA forekommer i marsvin og spontan leddegeneration er blevet rapporteret i C57 sorte mus fra 3 til 16 måneder gamle 7,8. Spontane OA modeller ikke indebærer nogen indgreb for at fremkalde den tilstand, men de har iboende variabilitet, og som sådan, pådrage større antal og koster 9,10. Kemisk induceret modeller, på den anden side, kræver langt mindre invasive procedurer end kirurgiske modeller, og som sådan, er lettere at gennemføre og muliggør studiet af OA læsioner på forskellige stadier. Disse modeller har enkelt injektioner i knæet af inflammatoriske midler, immunotoksiner, collagenase, papain, eller monoiodoacetate, som kan være giftige, hvis de undslippe det fælles rum. Af alle kemiske modeller af OA, MIA er den oftest anvendte, particularly at teste effektiviteten af farmakologiske midler til behandling af smerter, som denne model frembringer en reproducerbar, robust og hurtig smerte-lignende fænotype der kan sorteres ved at ændre MIA dosering 11-15. Intra-artikulær injektion af MIA i gnavere gengiver OA-lignende læsioner og funktionsnedsættelse, der kan analyseres og kvantificeres. MIA er en inhibitor af glyceraldehyd-3-phosphatase, forstyrrer cellulær glykolyse og til sidst resulterer i celledød 16,17. Intraartikulær injektion af MIA forårsager chondrocyt celledød, hvilket fører til brusk degeneration og efterfølgende subchondral knogle ændringer såsom udseende af knogle Osteophytes 18,19. Som nytten af MIA i rotter er blevet beskrevet før 20, i dette papir har vi fokus på den metode af MIA-induceret OA i mus som denne model bliver i stigende grad brugt med tilgængeligheden af knock-out mus. Vi beskriver en procedure for injection af meget små mængder til knæet og metoder til måling følsomhed over for skadelige og ikke-skadelige stimuli i bagbenene. Fordelingen af ​​metoden vil bidrage til at reducere variabilitet, og som sådan, raffinere modellen og reducere antallet af dyr, der er nødvendige for at studere.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">Monoiodoacetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>I-2512-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">0.9% Saline</td>
			<td>Mini-Plasco basic</td>
			<td>365 4840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Isoflurane</td>
			<td>Merial</td>
			<td>DNI 4090/1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">26g Needle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12947606</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">50ul Hamilton Syringe</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>20701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Von Frey Hairs</td>
			<td>Linton Instruments</td>
			<td>NC 122775-99</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Incapacitance tester</td>
			<td>Linton Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Delivery on Request</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Testing Cage Rack&#160;</td>
			<td>Ugo Basile</td>
			<td>37450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Compact Anesthetic system</td>
			<td>Vet -Tech</td>
			<td>AN001B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Medical O2</td>
			<td>BOC</td>
			<td>101-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aldasorbers</td>
			<td></td>
			<td>Vet -Tech</td>
			<td>AN006A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the monoiodoacetate model of osteoarthritis pain in the mouse

En væsentlig symptom på patienter med osteoarthritis (OA) er smerter, der er udløst af perifere samt centrale ændringer inden smerten veje. De nuværende behandlinger for OA smerter såsom NSAID eller opiater hverken tilstrækkeligt effektive eller blottet for skadelige bivirkninger. Dyremodeller af OA bliver udviklet til at forbedre vores forståelse af OA-relateret smertemekanismer og definere nye farmakologiske mål for terapi. I øjeblikket tilgængelige modeller af OA i gnavere omfatter kirurgiske og kemiske indgreb i ét knæled. Den monoiodoacetate (MIA) model er blevet en standard for modellering fælles forstyrrelser i OA i både rotter og mus. Modellen, som er lettere at udføre i rotten, involverer injektion af MIA i et knæled, der inducerer hurtige smerte-lignende responser i den ipsilaterale gren, hvis størrelse kan styres ved injektion af forskellige doser. Intraartikulær injektion af MIA forstyrrer chondrocyt glycolyse ved at hæmme glyceraldehyd-3-phosphatase-dehydrogenase og resulterer i chondrocyt død, neovaskularisering, subchondrale knogle nekrose og kollaps, samt inflammation. De morfologiske ændringer af artikulær brusk og knogle forstyrrelse er reflekterende med nogle aspekter af patientens patologi. Sammen med ledskader, MIA injektion inducerer nævnt mekanisk følsomhed i de ipsilaterale bagpote og vægtbærende underskud, der er målbare og kvantificerbare. Disse adfærdsændringer ligner nogle af de symptomer rapporteret af patientpopulationen og dermed validering af MIA indsprøjtning i knæet som en nyttig og relevant præklinisk model af OA smerte. Formålet med denne artikel er at beskrive den metode af intraartikulære injektioner af MIA og adfærdsmæssige optagelser af den tilhørende udvikling af overfølsomhed med et sind til at fremhæve de nødvendige skridt til at give konsistente og pålidelige optagelser.

Vi har for nylig rapporteret, at injektion på 0,5 - 1 mg MIA i muse knæleddet inducerer omhandlede mekanisk hypersensitivitet (allodyni) i den ipsilaterale bagpote og vægtbærende underskud i op til 4 uger, selvom indledninger er dosisafhængig 23. Dataene angivet i figur 1, udgør et eksempel på tidsforløbet af MIA-induceret mekanisk hypersensitivitet i de ipsilaterale bagpoter efter en række doser injiceret i knæet. Specifikt den laveste dosis af MIA (0,5 mg / mus) inducerede en nedgang på 50% af tærskler sammenlignet med injektion af saltvand på dag 10, og tærskler faldt til 70% af de af saltvandskontroller ved dag 28 efter injektion. Den mellemliggende dosis på 0,75 mg MIA resulterede i et gradvist fald i tærskler, der var 80% lavere end saltopløsningskontrol tærskler på dag 10 og forblev lave op til dag 28. Den højeste dosis på 1 mg MIA var forbundet med et skiltificant fald i tærskel på dag 5 og et yderligere fald på dag 10, som blev opretholdt op til dag 28. De indberettede data i figur 2 giver eksempler på vægtbærende ændringer, der er forbundet med MIA injektion i knæleddene. I dette sæt af eksperimenter, mens 0,5 mg MIA dosen ikke inducerede signifikante ændringer i vægtbærende hele 28 dages varighed af undersøgelsen, 0,75 mg MIA dosis resulterede i en betydelig reduktion af vægten bæres af den ipsilaterale pote fra dag 10 fremefter. Især vægtbærende asymmetri forbundet med 0,75 mg MIA kan give variable og inkonsistente resultater mellem undersøgelser 23. I stedet dosis på 1 mg MIA generelt inducerer reproducerbar vægtbærende asymmetri og dataene i figur 2 demonstrerer signifikant reduktion af vægten båret på den ipsilaterale bagpote fra dag 3 til udgangen af observationsperioden. Som forventet, saline-behandlede dyr viste ingen vægtbærende ændringer. <img alt="figur 1" src="/files/ftp_upload/53746/53746fig1.jpg" /> Figur 1. Udvikling af mekanisk allodyni post MIA Injection. Paw tilbagetrækning tærskler for de ipsilaterale og kontralaterale bagpoter blev vurderet før og efter injektion af MIA (0,5, 0,75, og 1 mg / mus) og saltvand (0,9% NaCl), n = 8 - 10 mus / gruppe. * P &lt;0,05, ** P &lt;0,01, *** P &lt;0,001 versus saltvandsbehandlede gruppe; To-vejs gentagne målinger ANOVA efterfulgt af Student Newman-Keuls post hoc test. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53746/53746fig1large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53746/53746fig2.jpg" /> Figur 2. Udvikling af Weight Bearing Underskuds Indlæg MIA Injection. Ændringer i kropsvægt fordeling mellem de to bagben blev beregnet som [(vægt båret på ipsilateral pote / summen af vægten båret på den ipsilaterale og kontralaterale poter) * 100] blev vurderet før og efter injektion af MIA ( 0,5, 0,75 og 1 mg / mus) og saltvand (0,9% NaCl), n = 8 - 10 mus / gruppe. * P &lt;0,05, ** P &lt;0,01, *** P &lt;0,001 versus saltvandsbehandlede gruppe. To-vejs gentagne målinger ANOVA efterfulgt af Student Newman-Keuls post hoc test. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53746/53746fig2large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>

Watch this Scientific Journal Video about The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse at JoVE.com

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

Den Monoiodoacetate Model of Slidgigt Smerter i Mus

Slidgigt (OA), eller degenerative joint sygdom, er en invaliderende tilstand forbundet med smerte, der forbliver kun delvist styret af tilgængelige analgetika. Dyremodeller udvikles til at forbedre vores forståelse af OA-relaterede smertemekanismer. Her beskriver vi metoden til monoiodoacetate model af OA smerter i mus.

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Iskiasnerven infiltration Model af neuropatisk smerte i mus

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet måling af musen mesenterica arterie ved hjælp af Wire blodkar

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

The Lower Body Positive Pressure Treadmill for Knee Osteoarthritis Rehabilitation

Den nedre krop positive tryk løbebånd for knæ slidgigt rehabilitering

Here, based on a clinician&rsquo;s point-of-view, we propose a two-model lower body positive pressure (LBPP) protocol (walking and squatting models) in ...

Osteoarthritis Pain Model Induced by Intra-Articular Injection of Mono-Iodoacetate in Rats

Slidgigt smerte model induceret ved intraartikulær injektion af mono-iodoacetat hos rotter

The current animal models of osteoarthritis (OA) can be divided into spontaneous models and induced models, both of which aim to simulate the ...

Standardized Histomorphometric Evaluation of Osteoarthritis in a Surgical Mouse Model

Standardiseret histomorforisk evaluering af slidgigt i en kirurgisk musemodel

One of the most prevalent joint disorders in the United States, osteoarthritis (OA) is characterized by progressive degeneration of articular cartilage, ...

Destabilization of the Medial Meniscus and Cartilage Scratch Murine Model of Accelerated Osteoarthritis

Destabilisering af den mediale menisk og brusk ridse murine model af accelereret slidgigt

Osteoarthritis is the most prevalent musculoskeletal disease in people over 45, leading to an increasing economic and societal cost. Animal models are ...

Partial Sciatic Nerve Ligation: A Mouse Model of Chronic Neuropathic Pain to Study the Antinociceptive Effect of Novel Therapies

Delvis iskiasnerveligering: En musemodel af kronisk neuropatisk smerte for at studere den antinociceptive virkning af nye terapier

Management of chronic pain remains challenging to this day, and current treatments are associated with adverse effects, including tolerance and addiction. ...

FSN Therapy for Knee Osteoarthritis Pain Management

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain (Video) | JoVE 

Fu's subkutane nål til knæartrose smerter

Fu's subcutaneous needling (FSN) is a new acupuncture and dry needling technique based on traditional Chinese medicine. It rapidly produces long-lasting ...

Ameliorating Osteoarthritis in Mice Using Silver Nanoparticles

Forbedring af slidgigt hos mus ved hjælp af sølvnanopartikler

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most commonly encountered degenerative diseases of the joints in people over 45 years of age. Currently, there are ...

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina in a Rabbit Model

Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis

Using a Rabbit Model to Explore the Efficacy of Tuina in Treating Knee Osteoarthritis (Video) | JoVE

Tuina intervention i kanin model af knæ slidgigt

Knee osteoarthritis (KOA) is mainly characterized by degenerative changes in the knee joint's cartilage and surrounding soft tissues. The efficacy of ...