التقييم الدقيق للألم وردا في نموذج حيوان الأعصاب ضروري للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية للألم من الأمراض وتطوير مسكنات جديدة. نحن نقدم طريقة حساسة وموضوعية لتحديد وظيفة حسية للقوارض هند مخلب نظام تحليل مشيه الآلي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تحليل مشيه الآلي في الفئران مع الإصابات المزمنة انقباض
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
اختبار فراي فون الطريقة كلاسيكية التي استخدمت على نطاق واسع لدراسة وظيفة الحيوانات الأم الأعصاب الحسية. ومع ذلك، لديه بعض العيوب مثل البيانات ذاتية وشرط المجرب المهرة وذوي الخبرة. وحتى الآن، مجموعة متنوعة من التعديلات قد تحسنت طريقة فراي فون، ولكن لا يزال لديه عدد قليل من القيود. وقد اقترح التقارير الأخيرة أن تحليل مشيه تنتج بيانات أكثر دقة وموضوعية من الحيوانات الأعصاب. هذا البروتوكول يوضح كيفية إجراء تحليل مشيه الآلي تحديد درجة الألم الأعصاب في الفئران. وبعد عدة أيام من التأقلم، سمح الفئران بالسير بحرية في الطابق الزجاج لإلقاء الضوء على آثار أقدام. وأجريت بعد ذلك، التحديد الكمي لآثار أقدام ومشية من خلال مقاطع الفيديو مع التحليل التلقائي لمعلمات المشي المختلفة، مثل مجال مخلب وقت الطباعة، سوينغ، زاوية مخلب، و ما إلى ذلك
والغرض الرئيسي من هذه الدراسة هو وصف منهجية تحليل مشيه الآلي وإيجاز مقارنتها مع البيانات من الاختبار الحسي الكلاسيكية باستخدام خيوط فراي فون.
المقدمة
التغيرات المرضية للجهاز العصبي الناجم عن الصدمات، والخلل الأيضي، التهاب، وعدوى، الاسكيمية، أو أمراض المناعة الذاتية يؤدي أحياناً إلى ألم الأعصاب، الذي يعرف بأنه ألم تنشأ كنتيجة مباشرة لإصابة أو مرض التي تؤثر على نظام سوماتوسينسوري1. الأم الأعصاب عادة ما لا يطاق والأسف، المسكنات التقليدية عموما لا تنتج تخفيف الألم يكفي2. سمة رئيسية من الأم الأعصاب يحتوي على عفوية وأثارت التحفيز الأم (أي، اللودينيا وهايبرالجيسيا). اللودينيا هو استجابة nociceptive الذي يحدث للمحفزات عادة غير مؤلمة، مثل لمسة خفيفة أو التحفيز الحارة. هايبرالجيسيا يشير إلى استجابة ألم معززة بالمنبهات الميكانيكية أو الحرارية الضارة3. على الرغم من أن هذه الأعراض هما كلا نقديا يضعف نوعية الحياة المريض، هو الميكانيكية اللودينيا أثارت قبل التحفيز عن طريق اللمس لطيف الأعراض الأكثر المشددة نظراً لأن جهة الاتصال لينة من الصعب تجنب في الحياة اليومية.
القياس الدقيق لاستجابة الألم ضروري للتحقيق في إليه الكامنة ومسكنات جديدة لعلاج الأم الأعصاب،. ووضعت العديد من النماذج الحيوانية الأم الأعصاب nociceptive الردود على هند مخلب المنطقة بسبب إمكانية ارتفاع4،5،،من67. وهكذا، تم إجراء معظم عمليات تقييم استجابة الألم على سطح أخمصي أو الظهرية مخلب هند بالمنبهات الميكانيكية باستخدام أدوات خاصة، مثل خيوط فراي فون تطبيق. واحدة من الأسلوب الأكثر استخداماً هو الأعلى وأسفل الأسلوب الموصوفة ديكسون8 وفي وقت لاحق تعديل الإصدارات9،10. ومع ذلك، المجربون جداً المهرة وذوي الخبرة مطلوبة لتنفيذ الاختبار فراي فون وقد تكون النتائج التي ذاتية.
نظام تحليل مشيه الآلي يمكن التحقيق في الاضطرابات العصبية والعضلية بقياس البارامترات المختلفة من المشي في الانتقال بحرية القوارض. في مجموعة متنوعة من نماذج حيوانية إصابات الأعصاب، يمكن تقييم درجة nociception والأثر أنتينوسيسيبتيفي للعديد من العلاجات دون إضافة ألم تحفيز11،،من1213، 14-يمكن الكشف عن هذا النظام تحليل معلمات مشيه والدينامية، مثل: مخلب ناحية الطباعة (مجال طباعة مخلب كاملة أن الاتصالات مع الكلمة)، مخلب كثافة (متوسط كثافة منطقة مخلب الاتصال)، خطوة طول (في المسافة بين المواضع المتعاقبة من مخلب نفسه)، موقف المرحلة (مدة الاتصال الأرضي مخلب هند واحد)، تسلسل خطوة (ترتيب أربعة الكفوف التي توضع على الكلمة)، سوينغ (مدة المرحلة سوينغ)، والبديل السرعة (المحسوبة من خطوة طول والتأرجح المدة ومعبرا عنها بكسل في الثانية الواحدة). هذه الورقة يوضح استخدام نظام تحليل ومقارنة موجزة للبيانات ويوفر الاختبار فراي فون باستخدام انقباض المزمن الإصابة (CCI) الأعصاب الفئران.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
جميع التجارب التي أجريت وفقا للمبادئ التوجيهية الأخلاقية "الرابطة الدولية" "دراسة الألم" ووافقت عليها لجنة الاستخدام ورعاية الحيوان المؤسسية في (جامعة تشونجنام الوطنية دايجون، كوريا الجنوبية)-
1-"التعريفي لغرف التجارة والصناعة" في العصب الوركي
- منزل الممثل المدني الدولي الفئران الذكور وزنها 20-25 ز تحت دائرة ضوء/الظلام ح 12 في حرارة الغرفة مضبوطة (الإبقاء على 20-25 درجة مئوية) ورطوبة (40-60 في المائة)، مع حرية الوصول إلى الغذاء و المياه. السماح فترة التأقلم للفئران في غرفة الرعاية الحيوانية 1 أسبوع على الأقل قبل الجراحة.
- خلال السكن، مراقبة مظهر وسلوك الفئران ولا تستخدم الفئران عرض النشاط الحركي غير طبيعي-
ملاحظة: يوم واحد قبل الجراحة CCI، قياس حساسية مخلب هند الميكانيكية عن طريق تطبيق فري فون خيوط وإجراء تحليل مشيه الآلي للحصول على قيم خط الأساس العادي. ثم تعيين الفئران عشوائياً للسيطرة والمجموعات التجريبية.
- خلال السكن، مراقبة مظهر وسلوك الفئران ولا تستخدم الفئران عرض النشاط الحركي غير طبيعي-
- اليوم لعملية جراحية، تخدير الفئران بالحقن (250 ملغ/كغ، داخل (IP)) 2,2,2-تريبروموثانول-
ملاحظة: ارتداء معدات الوقاية الشخصية مثل ثوب الجراحية وقفازات وقناع. تزن 2.5 g من 2,2,2-تريبروموثانول- وإضافة 2-الميثيل-2-بوثانول بحجم 5 مل النهائي. يبقى الحل بعيداً عن الضوء (مثلاً، استخدام حاوية مظلمة أو التفاف في إحباط).
- الكواشف السماح بحل تماما بالتسخين عند 40 درجة مئوية وآثاره على 10-30 دقيقة
- إضافة ماء إلى وحدة التخزين النهائي من 200 مل مقطر ويقلب حتى تمتزج جيدا.
- تخزين مختبرين في 4 درجات مئوية وتبقى في الظلام. وبعد أسبوعين، يستعاض عن المخدر مع مختبرين الجديد. حقن
- حجم 20 ميليلتر كل 1 غرام من وزن الجسم. على سبيل المثال، إذا كان وزن الجسم من الماوس ز 25، تعطي 500 ميليلتر للحل. مدة نموذجية من هذا التخدير حاء 1
ملاحظة: هذا الحل سوف تصبح سامة عندما تتعرض للضوء و/أو الحرارة لذا كن حذراً لتجنب التعرض للضوء والحرارة. ينصح بشدة عن طريق حقن الملكية الفكرية-
- عندما يقع الماوس في التخدير العميق، وضعه على طاولة العمليات مع الجانب الظهرية يصل (أي موقف المعرضة) وتعقيم منطقة منتصف الفخذ الخارجي من الجانب الأيمن بمسحه كحول 70%.
ملاحظة: تأكيد التخدير العميق بالتحقق من عدم وجود استجابة لقرصة أو الضغط على التحفيز على آثار أقدام هند أو الذيل. - الحث غرف التجارة والصناعة في العصب الوركي الأيسر للماوس-
- جعل شق في الجلد حول منطقة منتصف الفخذ من طول 1.0-1.5 سم مع شفرة المبضع.
- صراحة تشريح عضلات الفخذ مع هيموستات الصغرى-البعوض لفضح العصب الوركي.
- سد العصب الوركي المكشوفة 3 مرات مع فواصل 1.0-1.5 مم باستخدام خياطة الوتر الكروميك 4-0-
ملاحظة: جعل ليجيشنز فضفاضة بربط قبالة العصب الوركي حتى تهز خفيف يظهر على مخلب هند عن. تلقي فريق الشام الفئران افتتاح الجراحية نفس ظروف مماثلة فيما عدا دون ربط الأعصاب-
- إغلاق فتح الجراحية مع خيوط توقف بسيطة 3-4 استخدام الحرير 5-0 وتعقيم مع اليود البوفيدون لتطهير منطقة الخارجي للجراحة-
- بعد عملية جراحية، ضع الماوس في قفص نظيف على وسادة تدفئة. عندما يتم استرداد الحيوانات من التخدير، إعادتهم إلى القفص المنزل-
ملاحظة: في هذه الدراسة، والمضادات الحيوية لم تستخدم. Gabapentin IP تلقي الفريق CCI + جنيه استرليني (الجنيه الاسترليني) بجرعة 50 ملغم/كغم مرة واحدة يوميا كعنصر إيجابي-
2. قياس "اللودينيا الميكانيكية" (اختبار فون فري)
ملاحظة: تقييم وتيرة انسحاب الاستجابة للمحفزات الميكانيكية باستخدام 1 غ خيوط فراي فون لسطح أخمصي مخلب هند عن.
- في كل يوم الاختبار، تجلب الفئران إلى غرفة اختبار سلوكية وتأقلم الفئران في قفص المنزلية الخاصة بهم على الأقل 30 دقيقة قبل test.
ملاحظة: ارتداء معدات الوقاية الشخصية مثل ثوب الجراحية وقفازات وقناع- - وضع الماوس في مربع اكريليك شفافة في الطابق شبكة معدنية وتأقلم الماوس للحد الأدنى 30
- بلطف تطبيق ز 1 من خيوط فراي فون على سطح أخمصي مخلب هند حتى ينحني الشعيرة.
- تطبيق خيوط التحفيز لهند عن مخلب 10 مرات مع مالا يقل عن 10 s فواصل وتسجيل النتيجة.
ملاحظة: في هذه الدراسة، يتم عرض عدد الردود مخلب الانسحاب من 10 محاكمات كنسبة مئوية من وتيرة انسحاب مخلب (بوف، %). تم إجراء اختبار فراي فون كل يومين بعد الجراحة CCI.
3. أداء "تحليل مشيه الآلي"
ملاحظة: نظام تحليل مشيه يتصور كل طباعة مخلب بينما الحيوان يمشي ويحلل تلقائياً معلمات مشيه المختلفة، مثل مخلب طباعة، مخلب كثافة، طول برايد، موقف المرحلة، تسلسل خطوة، سوينغ، وسرعة سوينغ، إلخ في هذه الدراسة، واظهرنا ناحية طباعة مخلب وموقف واحد بعد تحويل البيانات إلى النسبة المئوية التغيير بين contralateral اليسار مقابل الكف عن حق هند. وهكذا، نتيجة لنسبة 50% يشير إلى أن حجم مخلب طباعة والمدة لمنطقة مخلب على اتصال بالكلمة، بين الجانبين اليمين واليسار نفسه. وبالإضافة إلى ذلك، انخفاض قيم البيانات التي تقترب من 0% تشير إلى أن كل من حجم ومدة الاتصال يتم تخفيضها في مخلب هند عن مقارنة بالجانب كونترالاتيرال (راجع لوحة ب 2 الشكل و الشكل 3)-
- للتأقلم، تبقى الفئران داخل جهاز تحليل مشيه لمدة 10 دقائق مرة واحدة يوميا ابتداء من 5 أيام قبل الجراحة CCI.
ملاحظة: ينبغي إجراء اختبار تحليل مشيه بما في ذلك التأقلم في الظلام- - تجلب الفئران إلى غرفة الاختبار لتحليل مشيه وتأقلم في قفص المنزل مدة 30 دقيقة على الأقل قبل test.
- في علامة التبويب إعداد من قائمة البرنامج، قم بتعيين " طول الممشى " إلى 30 سم، ومجموعة " أقصى مدة تشغيل " إلى 5 s و " الحد الأقصى تشغيل التباين " إلى 50%.
- تحديد كاميرا مسجلة من ' الإعداد ' علامة التبويب ' البرنامج ' القائمة.
- حدد " فتح اقتناء " من ' الحصول على ' علامة التبويب ' البرنامج ' القائمة.
- عقب رسالة الحالة، انقر فوق ' المفاجئة الخلفية ' الزر لالتقاط صورة خلفية من الممشى فارغة (أي، فارغة).
- انقر ' البدء في اقتناء ' الزر ثم ضع ماوس على الممشى؛ يبدأ التسجيل تلقائياً وفقا لحركة الماوس.
ملاحظة: عند وضوح يمشي الماوس عبر الممشى، البرنامج تلقائياً ويصنف هذا الانتقال ك " المتوافقة تشغيل " مع رمز أخضر. إذا فشل البرنامج للكشف عن الطباعة سيرا على الأقدام، سوف ترى رمز أحمر المجرب ويجب تكرار التسجيل. هناك حاجة إلى مالا يقل عن خمسة تشغيل متوافقة مع نجاح لتحليل- - بعد الاختبار، قم بتحديد ' تصنيف يدير ' من علامة التبويب الحصول ' البرنامج ' القائمة.
- حدد يمتد للتحليل وانقر ' تصنيف السيارات ' زر.
ملاحظة: بعد التصنيف، كل إحصاء المعلمات التي يتم حفظها تلقائياً والمجرب يمكن العثور على النتائج عن طريق النقر فوق " تشغيل عرض الإحصاءات " في تحليل القائمة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
قمنا بإجراء اختبار فون فري والآلي تحليل مشيه في الفئران CCI حتى 10 أيام بعد الجراحة CCI. للتحليل الإحصائي، التدابير المتكررة من اتجاهين تحليل التباين (ANOVA) يحدد الآثار الإجمالية، وأجرى التحليل Dunnett's وظيفة مخصصة لتحديد قيمة p بين المجموعات التجريبية.
النتائج هو مبين في الشكل 1 تشير إلى مسار الوقت بيانات الاختبار فراي فون الكلاسيكية. تمت زيادة 2 أيام بعد الجراحة CCI بوف (٪) من الفئران C...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
حاليا، يتم قياس اللودينيا الميكانيكية باستخدام خيوط فراي فون الأكثر استخداماً الأسلوب في نماذج حيوانية الألم أن تبدي حساسية اللمس. كما استمرت نماذج حيوانية لآلام الأعصاب التي ستوضع، منهجية تقييم لوظيفة حسية وتم أيضا تحسين8،9،،من1015. في هذه التقارير، اقترح على هذه التعديلات يمكن أن توفر بديلاً أكثر دقيقة وسريعة وسهلة الاستخدام للأساليب القديمة. ومع ذلك، البيانات من تلك الأساليب لا تزال قد تكون ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
شكر وتقدير
وأيده هذا البحث شونج جامعة، كوريا المعهد الوطني للطب الشرقي (قيوم) ومنحة R تكنولوجيا الصحة كوريا & "د المشروع" من خلال كوريا الصحة الصناعة تطوير معهد (خيدي)، تموله وزارة الصحة & الرفاه، جمهورية كوريا (منح رقم: HI15C0007).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.9٪ سالين | JW الصيدلانية | N / A | مركبة للأدوية |
| 1 مل حقنة | BD Plastipak | 300013 | جهاز الحقن |
| 2 ، 2 ، 2-ثلاثي البروم الإيثانول (نقاء 97٪) | Sigma | T48402 | مخدر |
| 2-ميثيل -2-بوثانول (نقاء 99٪) مذيب | 152463 سيجما | ل 2 ، 2 ، 2-tribromoethanol | |
| منصة المنصة نظام تحليل المشي الآلي | Noldus | N / A | برنامج التحليل التلقائي لمشي aniaml |
| المشية Chromic catgut (سمك 4-0) | AILEE | C442 | Ligature لإحداث إصابة انقباض مزمنة على العصب الوركي |
| Gabapentin | Sigma | Y0001280 | Analgeisc ، يستخدم كدواء للتحكم الإيجابي في هذه الدراسة |
| Graefe Legps | F.S.T | 11051-10 | وسادة تسخين الأدوات الجراحية |
| DAESHIN ELECTRONICS | M-303AT | تنظيم درجة حرارة الجسم | |
| ICR Mouse | Samtaco | N / A | |
| تجريبي Mersilk (سمك 3-0) | ETHICON | W598H | مادة خياطة للإغلاق الجراحي للجلد |
| Micro-Mosquito | FST | 13010-12 | أداة جراحية |
| مقص دقيق | FST | 14090-09 | جراحي أداة |
| حامل إبرة | FST | 12002-12 | أداة جراحية |
| بوفيدون اليود | فيرسون | N / A | مطهر لمنع العدوى بعد الجراحة |
| شفرة مشرط | FST | 10010-00 (# 10) | أداة جراحية لعمل شق |
| مقبض مشرط | FST | 10003-12 | جراحية لعمل شق |
| خيوط فون فراي | الساحل الشمالي | NC12775-99 | جهاز قياس لاختبار الوظيفة الحسية للتحفيز الميكانيكي |
المراجع
- Loeser, J. D., Treede, R. D. The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology. Pain. 137 (3), 473-477 (2008).
- Colloca, L., et al. Neuropathic pain. Nat Rev Dis Primers. 3, 17002(2017).
- Vranken, J. H. Mechanisms and treatment of neuropathic pain. Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 9 (1), 71-78 (2009).
- DeLeo, J. A., et al. Characterization of a neuropathic pain model: sciatic cryoneurolysis in the rat. Pain. 56 (1), 9-16 (1994).
- Kim, S. H., Chung, J. M. An experimental model for peripheral neuropathy produced by segmental spinal nerve ligation in the rat. Pain. 50 (3), 355-363 (1992).
- Seltzer, Z., Dubner, R., Shir, Y. A novel behavioral model of neuropathic pain disorders produced in rats by partial sciatic nerve injury. Pain. 43 (2), 205-218 (1990).
- Bennett, G. J., Xie, Y. K. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 33 (1), 87-107 (1988).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 20, 441-462 (1980).
- Bonin, R. P., Bories, C., De Koninck, Y. A simplified up-down method (SUDO) for measuring mechanical nociception in rodents using von Frey filaments. Mol Pain. 10, 26(2014).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J Neurosci Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
- Chen, H., Du, J., Zhang, Y., Barnes, K., Jia, X. Establishing a Reliable Gait Evaluation Method for Rodent Studies. J Neurosci Methods. , (2017).
- Kang, D. W., et al. Antinociceptive Profile of Levo-tetrahydropalmatine in Acute and Chronic Pain Mice Models: Role of spinal sigma-1 receptor. Sci Rep. 6, 37850(2016).
- Huehnchen, P., Boehmerle, W., Endres, M. Assessment of paclitaxel induced sensory polyneuropathy with "Catwalk" automated gait analysis in mice. PLoS One. 8 (10), e76772(2013).
- Vrinten, D. H., Hamers, F. F. 'CatWalk' automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing. Pain. 102 (1-2), 203-209 (2003).
- Martinov, T., Mack, M., Sykes, A., Chatterjea, D. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. J Vis Exp. (82), e51212(2013).
- Ferland, C. E., Laverty, S., Beaudry, F., Vachon, P. Gait analysis and pain response of two rodent models of osteoarthritis. Pharmacol Biochem Behav. 97 (3), 603-610 (2011).
- Mogil, J. S., et al. Hypolocomotion, asymmetrically directed behaviors (licking, lifting, flinching, and shaking) and dynamic weight bearing (gait) changes are not measures of neuropathic pain in mice. Mol Pain. 6, 34(2010).
- Ferreira-Gomes, J., Adaes, S., Castro-Lopes, J. M. Assessment of movement-evoked pain in osteoarthritis by the knee-bend and CatWalk tests: a clinically relevant study. J Pain. 9 (10), 945-954 (2008).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
