Name: urokinase-type plasminogen activator-induced mouse back pain model
Uploaded: 2023-09-01T12:00:00
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보조금은 NIH HEAL UG3 NS123958에서 제공했습니다. 주택 시설은 AAALAC의 검사 및 인증을 받았습니다. 동물들은 실험실 직원과 실험실 및 동물 자원부(DLAR) 직원이 관리하는 동물 자원 센터(ARC) 수용 시설에 수용되었습니다. 행동 검사 절차는 미국 통증 학회(American Pain Society)와 국제 통증 연구 협회(International Association for the Study of Pain)에서 승인한 해당 분야의 표준 방법입니다. 안락사 방법은 미국 수의학 협회의 안락사 패널의 권고와 일치합니다.

설명된 모든 동물 시술은 NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals를 준수합니다. 연구는 뉴멕시코 대학교 보건 과학 센터의 지역 기관 관리 및 사용 위원회(IACUC #23-201364-HSC)의 승인을 받았습니다. 모든 연구는 파트 III에 설명된 바와 같이 연구에 동물을 사용하는 것에 대한 OLAW 준수 보증(A3002-01)의 후원 하에 정책을 준수합니다. II. 보증 및 인증. 동물은 실험실 직원과 실험실 및 동물 자원부(DLAR) 직...

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	<li>O'Sullivan, P. B., 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=Back+to+basics:+10+facts+every+person+should+know+about+back+pain.">Back to basics: 10 facts every person should know about back pain.</a> British Journal of Sports Medicine. 54 (12), 698-699 (2020).</li><li>Nauta, H. J., McIlwrath, S. L., Westlund, K. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+signs+of+chronic+back+pain+in+the+SPARC-null+mouse.">Behavioral signs of chronic back pain in the SPARC-null mouse.</a> Spine. 36 (2), 95-102 (2011).</li><li>La Porta, C., Tappe-Theodor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+impact+of+psychological+and+psychophysical+stress+on+low+back+pain+in+mice.">Differential impact of psychological and psychophysical stress on low back pain in mice.</a> Pain. 161 (7), 1442-1458 (2020).</li><li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. 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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=Neurogenesis-dependent+and+-independent+effects+of+fluoxetine+in+an+animal+model+of+anxiety/depression.">Neurogenesis-dependent and -independent effects of fluoxetine in an animal model of anxiety/depression.</a> Neuron. 62 (4), 479-493 (2009).</li><li>Yalcin, I., 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=A+time-dependent+history+of+mood+disorders+in+a+murine+model+of+neuropathic+pain.">A time-dependent history of mood disorders in a murine model of neuropathic pain.</a> Biological Psychiatry. 70 (10), 946-953 (2011).</li><li>Madathil, S. 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=Astrocyte-specific+overexpression+of+insulin-like+growth+factor-1+protects+hippocampal+neurons+and+reduces+behavioral+deficits+following+traumatic+brain+injury+in+mice.">Astrocyte-specific overexpression of insulin-like growth factor-1 protects hippocampal neurons and reduces behavioral deficits following traumatic brain injury in mice.</a> PloS One. 8 (6), e67204 (2013).</li><li>Sugimoto, H., Kawakami, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost+protocol+of+footprint+analysis+and+hanging+box+test+for+mice+applied+the+chronic+restraint+stress.">Low-cost protocol of footprint analysis and hanging box test for mice applied the chronic restraint stress.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (143), e59027 (2019).</li><li>Hassan, S., 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=Identifying+chronic+low+back+pain+phenotypic+domains+and+characteristics+accounting+for+individual+variation:+a+systematic+review.">Identifying chronic low back pain phenotypic domains and characteristics accounting for individual variation: a systematic review.</a> Pain. , (2023).</li></ol>

이 만성 요통 모델은 유발하기 쉬우며, 1주일 이내에 확립된 과민증은 최대 8주(그리고 가능하면 그 이상) 동안 지속될 수 있습니다. 이를 통해 한두 주 동안만 지속되는 다른 급성 모델과 달리 만성 통증 상태를 정확하게 연구할 수 있습니다. 생쥐에서 모델을 보여주지만, uPA 유도 CBP 모델은 쥐2에서도 확립될 수 있다. 이 모델의 장점은 장시간 경과가 만성 요통 환자에서 관찰되?...

요통은 전 세계적으로 5명 중 1명이 앓고 있는 가장 흔한 장애 원인중 하나입니다 1. 이러한 노력에도 불구하고, 통증 분야의 동물 연구, 특히 생쥐를 대상으로 한 동물 연구에서 널리 사용되는 신뢰할 수 있는 요통 동물 모델은 거의 없습니다. 이전 모델에서는 요추 후관절 2,3에 요로 플라스미노겐 활성제(uPA)를 주입하거나, 몸통 근육계에 신경 성장 인자(NGF)를 주입하거나4 요오드아세트산나트륨(MIA)5 또는 인터루킨-1베타6를 주입하여 유발하는 만성 요통(CBP)을 유도하기 위해 쥐를 거의 독점적으로 사용했다 추간판 주사. 물론, 쥐는 주로 더 큰 크기와 염증제 주입에 대한 접근 용이성 때문에 이러한 모델에 선호됩니다.
분명한 것은수년 동안 사용된 추간판 변성의 SPARC-null 마우스 모델과 같은 요통 마우스 모델이 존재하지만7 주사 기반 모델보다 확립하는 데 더 많은 비용과 시간이 소요된다는 것입니다. 최근 쥐 연구에서는 수직 만성 억제 스트레스와 함께 요근에 NGF 주입을 결합하여 요통 모델을 확립했다8. 다음 프로토콜에서는 마우스2에 대해 쥐의 uPA 유도 CBP 모델을 적용했습니다. 과민증은 1주일 이내에 확립되어 최대 6-8주까지 지속됩니다. 또한 쥐가 불안 및 우울증과 유사한 행동을 발달시킨다는 것을 확인했습니다. 요통의 유병률과 분자 통증 연구에서 마우스의 더 일반적인 사용을 감안할 때, 이 내구성 모델은 요통 완화를 위한 새로운 치료 전략 개발에 사용하기 위해 쉽게 확립됩니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Animals and Consumables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>Local Source</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BALB/c mice</td>
			<td>Envigo</td>
			<td></td>
			<td>20-25 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton balls</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19-090-702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton-tipped applicators</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19-062-616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane inhalant anesthetic</td>
			<td>MedVet</td>
			<td>RXISO-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labeling tape</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NGFP7002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile exam gloves</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen tank</td>
			<td>Local Source</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical drape, Steri-Drape Utility Sheet, Absorbent Prevention</td>
			<td>VWR</td>
			<td>76246-788</td>
			<td>cut into 15 x 15 cm pieces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing with 3 mm inner diameter</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>22XH87</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#11 carbon steel scalpel blades</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21909-612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia induction chamber&#160;</td>
			<td>Summit Medical Equipment Company</td>
			<td>AS-01-0530-LG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave</td>
			<td>Local Unit</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biology Dumont #5 forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11252-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass bead sterilizer Germinator 500</td>
			<td>VWR</td>
			<td>102095-946</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IITC Life Sciences Series 8 Model PE34 Hot/Cold Plate Analgesia Meter</td>
			<td>IITC</td>
			<td>PE34</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integra Miltex cotton &#38; dressing pliers&#160;</td>
			<td>Safco Dental Supply</td>
			<td>66-317</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OPTIKA CL31 double arm LED illuminator&#160;</td>
			<td>New York Microscope Company</td>
			<td>OPCL-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plantar Test System with InfraRed Emitter, i. e. Hargreaves Apparatus</td>
			<td>Ugo Basile</td>
			<td>37370-001 and 37370-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle No. 3</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25607-947</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal heating pad&#160;</td>
			<td>Valley Vet Supply</td>
			<td>47375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Student Vannas spring scissors, straight blade&#160;</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91500-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Table top animal research portable anesthesia workstation &#8220;PAM&#8221;</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>AS-01-0007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Von Frey Filaments</td>
			<td>Ugo Basile</td>
			<td>37450-275</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

urokinase-type plasminogen activator-induced mouse back pain model

지속되는 허리 통증의 모델은 본원에 기술된 간단한 방법론으로 마우스에서 유도될 수 있다. 인간과 다른 동물에 존재하는 세린 프로테아제인 우로키나아제-유형 플라스미노겐 활성제(urokinase)의 주사를 사용하여 마우스에서 지속되는 요통 모델의 간단하고 신속한 유도를 위한 단계별 방법이 여기에 제공됩니다. 마우스에서 지속적인 허리 통증을 유도하는 방법은 요추의 인대 삽입 부위를 따라 우로키나아제를 간단히 주입하는 것입니다. 우로키나아제 염증제는 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화시킵니다. 일반적으로 모델은 10분 이내에 유도될 수 있으며 과민증은 최소 8주 동안 지속됩니다.
과민성, 보행 장애 및 기타 표준 불안 및 우울증과 유사한 척도를 지속 모델에서 테스트할 수 있습니다. 허리 통증은 가장 흔한 유형의 통증입니다. 요통에 대한 인식을 개선하기 위해 국제통증연구협회(IASP)는 2021년을 "요통에 관한 글로벌 해"로, 2022년을 "통증 지식을 실무로 번역하는 글로벌 해"로 지정했습니다. 통증 치료제의 치료 발전에 대한 한 가지 한계는 지속성 및 만성 통증을 테스트하는 데 적합한 모델이 없다는 것입니다. 이 모델의 특징은 요통 및 그 부수적 특성의 감소를 목표로 하는 잠재적인 치료법을 테스트하는 데 적합하며, IASP가 2022년을 통증 지식을 실무로 번역하는 글로벌 연도로 지정하는 데 기여했습니다.

통각수용성 관련 행동 검사 및 데이터 분석 유발된 조치 발바닥의 과민증은 우로키나아제 주사 후 하루 이내에 발생합니다. 1주일 이내에 금단 역치가 현저히 감소하고 안락사될 때까지 지속됩니다. 이는 수술 후 4주차까지 나타납니다(그림 4A). 발 철수 대기 시간은 von Frey 업다운 방법9 및 Hargreaves 테스트를 사용하여 분석됩니?...

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Urokinase-type Plasminogen Activator-induced Mouse Back Pain Model

마우스에서 요통 모델의 간단하고 신속한 유도를 위한 방법은 요로 플라스미노겐 활성제의 인대 내 주입을 사용하여 여기에서 제공됩니다.

우로키나아제(Urokinase)형 플라스미노겐 활성제(Plasminogen Activator)에 의한 생쥐 요통 모델

A model of persisting lower back pain can be induced in mice with the simple methodology described herein. Step-by-step methods for simple, rapid ...

이 프로토콜은 최대 10주 동안 마우스에서 만성 요통을 유도하는 비침습적 방법을 설명하며, 이는 최소한의 훈련으로 빠르고 안정적으로 수행할 수 있습니다. 이 기술의 가장 어려운 점은 인대를 주입하는 것과 근육을 주입하는 것이 어떻게 느껴지는지 인식하는 것입니다. 접촉 시 저항이 느껴지는 것은 인대 주입을 나타냅니다.저항이 없다는 것은 바늘이 근육이나 복강에 있을 수 있음을 의미합니다. 시작하려면 멸균된 평평한 표면을 사용하여 마우스를 놓습니다. 그런 다음 수술 설정 옆에 가열 패드 회수 스테이션을 배치하여 주사 후 마우스를 즉시 이송합니다.다음으로 우로키나아제와 해밀턴 주사기를 준비합니다. 마우스가 마취 상태에서 보내는 시간을 최소화하기 위해 미리 용액을 그립니다. 마우스를 마취한 후 두 손가락을 사용하여 흉곽 아래 L2 및 L3에서 요추 척추 분절을 찾고 주사 부위를 확인합니다.해밀턴 주사기 끝을 척추 옆에 놓습니다. 주사기를 뼈 바로 옆의 인대에 약 45도 각도로 놓습니다. 바늘 끝을 인대에 부드럽지만 단단하게 삽입하고 5마이크로리터가 모두 주입될 때까지 천천히 주입합니다.바늘을 부드럽고 천천히 제거하십시오. 그런 다음 마우스가 깨어나 움직일 때까지 열 회수 스테이션에 마우스를 놓습니다. 수술 후 1시간 동안 쥐를 관찰하여 모든 정상적인 운동 기능이 계속되는지 확인합니다.수술 후 감염이나 합병증을 예방하기 위해 일주일 동안 매일 쥐의 체중과 주사 부위를 확인합니다. 실험하기 전에 각 동물을 스크린 상단이 있는 실험대 위의 별도의 투명 칸막이로 옮깁니다. 그런 다음 4g의 힘을 끌어내는 3.61 Von Frey 필라멘트로 발 패드를 자극합니다.3-5번의 자극을 발로 빼면 긍정적인 반응으로 간주됩니다. 이제 동물이 기계적 자극에 반응하지 않을 때까지 시리즈에서 다음으로 약한 필라멘트를 적용합니다. 응답이 도출될 때까지 더 높은 필라멘트를 사용한 다음 더 낮은 필라멘트로 다시 전환하십시오.곡선 피팅 알고리즘을 사용하여 50%의 시간 동안 응답을 유도하는 데 필요한 최소 힘인 기계적 인출 임계값을 계산합니다. 하그리브스 테스트를 수행하려면 적외선 방출기에 의해 아래에서 가열된 유리 표면의 큐비클에 마우스를 놓습니다. 쥐의 뒷발에 적외선 자극을 가한 후 발을 잠복기(Foot Latency)로 측정합니다.Cold Plate Test의 경우 섭씨 영하 9도로 냉각된 냉각판 장치에 마우스를 놓습니다. 마우스를 장치에 올려놓은 후 발을 들어 올리는 데 걸리는 시간을 발을 빼는 대기 시간으로 기록합니다. 불안 테스트를 수행하려면 두 챔버 사이에 통로가 있는 장소 선호도 테스트 상자에 각 동물을 배치합니다.하나의 장치 챔버는 밝게 빛나야 하고 반대쪽은 어둡게 유지되어야 합니다. 컴퓨터를 사용하여 10분 동안 실험하는 동안 동물의 밝고 어두운 점유 시간과 변화를 모니터링합니다. 다음으로, 모델 설치류 또는 순진한 동물을 제로 미로에 배치하거나 2 챔버 밝거나 어두운 장소 선호도 테스트를 사용합니다.스톱워치를 사용하여 미로의 닫힌 영역과 열린 영역에서 보낸 시간을 평가합니다. 자당 스플래시 우울증 테스트의 경우, 10-30%의 자당 용액을 등쪽 코드에 뿌리고 10분 동안 그루밍의 빈도, 지속 시간 및 대기 시간을 점수화합니다. 새로운 물체 테스트를 수행하려면 마우스를 1시간 동안 상단이 열린 투명한 플라스틱 케이지에 개별적으로 적응시킵니다.똑같은 장난감 미니 피겨 두 개를 새장의 반대쪽 구석에 5분 동안 붙여놓으세요. 실험 당일 동물들을 1시간 동안 적응시킨 후, 두 마리의 동일한 미니 피겨를 5분 동안 케이지의 같은 위치에 놓은 후 홈 케이지로 돌려보냅니다. 그런 다음 원래 그림 중 하나를 뚜렷하게 다른 새로운 개체로 교체합니다.4시간 후 쥐를 테스트 케이지로 돌려보내고 물체를 탐색하는 데 소요된 시간을 기록합니다. 운동 기능 평가를 위해 한쪽 가장자리를 세로로 자른 종이 타월 튜브로 터널을 만듭니다. 깨끗한 프린터 용지 위에 터널을 펼칩니다.쥐가 진정될 때까지 부드럽게 잡습니다. 무독성 인도 잉크를 잉크 웰, 스탬프 패드에 넣거나 면봉을 사용하여 쥐의 발에 바릅니다. 터널 입구에서 쥐를 풀어주세요.그들이 터널을 통과하고 마지막에 그들을 잡을 수 있도록 하십시오. 보폭, 보폭 및 발가락 스프레드를 기준으로 발자국을 채점합니다. 기계적 및 열적 과민증 분석은 만성 요통 마우스가 순진한 대조군에 비해 기계적, 열적, 냉냉증 민감도가 크게 증가했음을 보여주었습니다.불안 분석 결과, 명암박스의 라이트룸에서 보낸 총 시간과 사육 횟수는 만성 요통이 있는 쥐에서 유의하게 낮았으며, 이는 불안을 나타낸다. 자당 스플래시 테스트 동안, 만성 요통이 있는 마우스는 그루밍 시간과 그루밍 횟수가 더 낮았습니다. 그러나 그루밍이 시작되기까지 걸리는 시간이 크게 늘어났습니다.만성 허리 통증이 있는 쥐와 순진한 쥐 사이의 보폭은 크게 달랐습니다. 이 시술을 시도할 때 기억해야 할 가장 중요한 것은 근육이 아닌 척추 주변의 인대를 목표로 한다는 것입니다. 만성 요통 모델은 다양한 새로운 연구, 약리학 및 기타 잠재적 치료법을 평가할 수 있는 신뢰할 수 있는 도구를 제공합니다.

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

의 기능적 성능을 평가<em&gt; MDX</em&gt; 마우스 모델

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

연구

행동분석학

Determining Pain Detection and Tolerance Thresholds Using an Integrated, Multi-Modal Pain Task Battery

통합, 멀티 모달 통증 작업 배터리를 사용하여 통증 탐지 및 공차 임계 값을 결정

Human pain models are useful in the assessing the analgesic effect of drugs, providing information about a drug&#39;s pharmacology and identify ...

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

수동 테스트의 프로토콜은 인간의 감각과 통증을 측정하는

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Treating Low Back Pain in Failed Back Surgery Patients with Multicolumn-lead Spinal Cord Stimulation

Multicolumn 리드 척수 자극 실패 다시 수술 환자에서 낮은 허리 통증 치료

Failed back surgery syndrome (FBSS) refers to persistent, chronic pain following spinal surgery. Spinal cord stimulation with dorsal epidural leads can be ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

마우스에서 별도로 측정 능동 및 수동 Tameness

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

Chronic Post-Ischemia Pain Model for Complex Regional Pain Syndrome Type-I in Rats

쥐에 있는 복잡한 지역 고통 증후군 타입-I를 위한 만성 포스트 허혈 고통 모형

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical ...

Investigating Pain-Related Avoidance Behavior using a Robotic Arm-Reaching Paradigm

로봇 팔에 도달하는 패러다임을 사용하여 통증 관련 회피 행동 조사

Avoidance behavior is a key contributor to the transition from acute pain to chronic pain disability. Yet, there has been a lack of ecologically valid ...

Back Mechanical Sensitivity Assessment in the Rat for Mechanistic Investigation of Chronic Back Pain

만성 요통의 기계론적 조사를 위한 쥐의 등 기계적 민감도 평가

Low back pain is the leading cause of disability worldwide, with dramatic personal, economic, and social consequences. To develop novel therapeutics, ...