ربط العصب الوركي الجزئي: نموذج فأر لألم الأعصاب المزمن لدراسة التأثير المضاد للحساسية للعلاجات الجديدة
أكتوبر 6, 2022
يؤدي ربط العصب الوركي الجزئي إلى ألم الأعصاب المزمن طويل الأمد ، والذي يتميز باستجابات مبالغ فيها للمنبهات الحرارية والميكانيكية. يستخدم نموذج الفأر هذا لألم الأعصاب بشكل شائع لدراسة العلاجات المبتكرة لإدارة الألم. توضح هذه المقالة بالتفصيل الإجراء الجراحي لتحسين التوحيد والتكاثر.
نظرا لأنه يتم الآن التحقيق في عدد كبير من العلاجات المبتكرة لعلاج الألم المزمن ، يوفر بروتوكولنا مفاهيم حاسمة لتوحيد العمليات الجراحية المطلوبة للحث على آلام الأعصاب. يعد ربط العصب الوركي الجزئي ، أو PSNL ، نموذجا مفيدا لدراسة آلام الأعصاب لأنه يعيد إنتاج العديد من الأعراض التي لوحظت في البشر الذين يعانون من آلام الأعصاب. نظرا لأن PSNL يستنسخ العديد من الأعراض التي لوحظت في البشر المصابين بألم الأعصاب ، فإن هذا البروتوكول يوفر مفاهيم مهمة لدراسة وتطوير علاجات جديدة لإدارة الألم.
سيكون كيفن تشينج ، مرشح دكتوراه دكتوراه في الطب في مختبري ، يوضح الإجراء الخاص بي. للبدء ، قم بتعويد الفئران على جهاز اختبار Von Frey لمدة ساعة واحدة قبل الاختبار عن طريق وضعها في صناديق زجاجية شفافة على شبكة سلكية في نفس غرفة غرفة الاختبار. ضع سلسلة من الخيوط الأحادية الدقيقة المعايرة بشكل عمودي على سطح الغراس للمخلب الخلفي المماثل PSNL للحيوانات الموجودة في أقفاص شبكية سلكية معلقة.
حدد عتبة السحب عن طريق زيادة أو تقليل قوة التحفيز المقابلة لحجم الفتيل بالتتابع. زيادة حجم الفتيل عندما تكون الاستجابة سلبية وتقليل حجم الفتيل عندما يسحب الحيوان مخلبه. أبلغ عن الاستجابات السلبية والإيجابية في ورقة البيانات واختبر نفس المخلب أربع مرات بخيوط مختلفة بعد الاستجابة الإيجابية الأولى.
تعويد الفئران على جهاز اختبار Hargreaves لمدة ساعة واحدة قبل الاختبار عن طريق وضعها في صناديق زجاجية شفافة في نفس غرفة الاختبار. حدد زمن انتقال سحب المخلب الأساسي باستخدام جهاز Hargreaves. ركز مصدر حرارة مشع على سطح الغراس للمخلب الخلفي المماثل ل PSNL وابدأ التحفيز.
عندما يسحب الحيوان مخلبه ، انتظر كاشف الحركة لإيقاف التحفيز وإيقاف المؤقت. اضبط شدة مصدر الحرارة للحصول على خط أساسي لزمن انتقال سحب المخلب يبلغ حوالي 10 ثوان. بعد ذلك ، سجل وقت السحب في جدول.
اضبط لوح التسخين على 52 درجة مئوية. ضع الحيوان في غرفة الاختبار وابدأ الكرونومتر. راقب سلوكيات nocifensive وأوقف الكرونومتر بمجرد ملاحظة سلوك nocifensive.
ثم قم بإزالة الحيوان من الغرفة وتسجيل الكمون لهذا السلوك. تأكد من تنظيف الجهاز من أي بول بين كل حيوان تم اختباره لتجنب التأثير على درجة حرارة التحفيز الحراري. نظف غرفة الاختبار بنسبة 70٪ إيثانول بين الحيوانات لتقليل التأثير السلوكي للروائح.
لعمل خطاف زجاجي عصبي ، قم بتشغيل موقد بنسن. امسك أحد طرفي القضيب الزجاجي على النار بيد واحدة. عندما يذوب هذا القضيب الزجاجي، استخدم قضيبا زجاجيا آخر في اليد الأخرى لتوجيه وسحب الزجاج المنصهر على القضيب الأول.
قم بإزالة القضيب الزجاجي الأول من النار واترك نهاية الجزء الذائب يتدحرج بشكل طبيعي إلى الداخل لتشكيل شكل كرة صغيرة باستخدام القضيب الزجاجي الثاني. قرصة أصابع القدم على مخلب خلفي مع ملاقط لضمان عدم وجود منعكس مخلب والتحقق من منعكس وميض القرنية قبل تطبيق مرهم التشحيم العيني. عند اختيار الجانب الذي سيتم إجراء الجراحة عليه ، قم بتشكيل الساق الخلفية للحيوان حول منطقة الفخذ ، وبشكل سفلي نحو الرضفة ، ومتفوقا نحو الورك وفوق عظم الفخذ.
بعد ذلك ، امسح ثلاث مرات بالكلورهيكسيدين في اتجاه واحد بثلاثة شاش منفصلة بالتناوب مع محلول ملحي معقم دافئ. ثم انزلق الساق من خلال شق مصنوع في ثنى معقمة 10 × 10 سم لإنشاء حقل معقم حول الساق المفضلة. باستخدام مقص جراحي دقيق ، قم بعمل قطع صغير يبلغ طوله ملليمترين من الجلد في خط الوسط للجانب الجانبي للفخذ.
حرك المقص تحت الجلد بحركة دائرية لاختراق اللفافة وإنشاء خلوص ، وتوسيع مساحة الشق. بعد ذلك ، يؤدي استخدام ملقط الربط إلى إنشاء شق حاد بعمق سنتيمتر واحد عموديا بزاوية 90 درجة في عضلات الفخذ. ثم أدخل المقص الصغير الناعم في نفس الشق أيضا بزاوية 90 درجة وانشرها برفق لفصل العضلات حتى يتم تصور العصب الوركي.
حدد موقع العصب الوركي الموازي للفخذ العمودي في اتجاه الورك إلى الركبة. قم بإزالة المقص الموجود في ملقط الربط من الجسم قبل المتابعة. استخدم الملقط الناعم الإضافي في الخطاف الزجاجي العصبي لعزل العصب من الأسفل.
حرر الأعصاب بعناية من الأنسجة الضامة المحيطة في موقع بالقرب من مدور عظم الفخذ الأقرب إلى الورك والأبعد عن الركبة. اترك العصب يستقر على القضيب الزجاجي وتأكد من أن نهاية القضيب تمنع العصب من التدحرج. ضع عقدة جراحية لربط ثلث عرض العصب الوركي باستخدام خياطة تسعة صفر نايلون قبل تقسيمها إلى فروع العصب الشظوي والظنبوبي والجداري المشترك.
قم بفك العصب بعناية من القضيب الزجاجي بمجرد اكتمال العقدة وإعادته إلى الموقع الأصلي عند المستوى أسفل العضلات المنفصلة. بعد ذلك ، قم بخياطة شق العضلات باستخدام خياطة بولي جليكوليك خمسة صفرية قابلة للامتصاص. بشكل منفصل ، خياطة الجلد باستخدام مادة البولي بروبيلين غير قابلة للامتصاص ستة خياطة صفرية.
ثم سجل وقت توقف الجراحة والتخدير. اسمح للماوس بالاستيقاظ بمفرده في قفص التعافي قبل إعادته إلى قفص نظيف جديد. استخدم اختبار Von Frey أو Hargreaves أو Hot plate لتقييم كل من فرط الحساسية الحرارية والميكانيكية وانعكاسها المحتمل.
أظهرت الفئران التي خضعت لجراحة PSNL عتبات أقل للمنبهات الميكانيكية مقارنة بالحيوانات الوهمية على مدار 28 يوما. تم الحصول على نتائج مماثلة مع تقييم فرط الحساسية الحرارية. تم زيادة زمن انتقال انسحاب المخلب بعد التعرض لمحفز حراري مشع في PSNL بالإضافة إلى زمن انتقال الانسحاب عندما تم وضع الحيوانات على صفيحة 52 درجة مئوية.
أظهرت المجموعات التي تم حقنها بجرعتين مختلفتين من المورفين انعكاسا لفرط الحساسية استمر من ساعة إلى ساعتين. عاد فرط الحساسية الميكانيكية إلى خط الأساس بعد أربع ساعات من حقن المورفين. عندما تم إعطاء جرعتين مختلفتين من الإيبوبروفين داخل الصفاق للفئران ، أظهرت النتائج انخفاضا في فرط الحساسية الميكانيكية مقارنة بالفئران المحقونة بالمحلول الملحي.
يعد الحد من الضرر الإضافي للعصب أمرا ضروريا لأنه يمكن أن يؤثر على عتبات الألم الحسية. يجب على المجرب إيلاء اهتمام خاص واستخدام الخطاف الزجاجي لتقليل الضرر غير المقصود بعد هذا الإجراء ، يمكن استخدام هذا النموذج من آلام الأعصاب المزمنة لتحديد وتوصيف التأثير المضاد للحساسية للأدوية مما يؤدي إلى تطوير علاجات جديدة لإدارة الألم.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
النظرة العامة
توضح هذه المقالة إجراء ربط العصب الوركي الجزئي (PSNL)، وهو نموذج فئران شائع الاستخدام لدراسة الألم العصبي المزمن. يحاكي النموذج بشكل فعال أعراض الألم العصبي لدى البشر، مما يجعله أساسيًا لتطوير علاجات جديدة لإدارة الألم.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- بحوث الألم المزمن
- نماذج حيوانية
الخلفية
- يتميز الألم العصبي المزمن بحساسية مرتفعة للمنبهات.
- PSNL هو نموذج شائع لدراسة آليات الألم والعلاجات.
- توحيد الإجراءات الجراحية أمر بالغ الأهمية لإمكانية تكرار النتائج.
- يعكس هذا النموذج الأعراض التي تظهر في المرضى البشر المصابين بالألم العصبي.
هدف الدراسة
- توفير بروتوكول جراحي موحد لإحداث الألم العصبي.
- تسهيل البحث عن علاجات مبتكرة لإدارة الألم.
- تحسين قابلية تكرار النتائج في بحوث الألم التجريبية.
الطرق المستخدمة
- تأهيل الفئران لاستخدام جهاز اختبار فون فريه.
- استخدام أحاديات متوازنة لتقييم استجابة الألم.
- استخدام PSNL لإحداث الألم العصبي المزمن في الفئران.
- ملاحظة الاستجابات السلوكية للمنبهات الميكانيكية.
النتائج الرئيسية
- PSNL ينجح في إحداث ألم عصبي مزمن طويل الأمد.
- تظهر الفئران استجابات مبالغ فيها للمنبهات الحرارية والميكانيكية.
- يعزز البروتوكول توحيد بحوث الألم.
- تدعم النتائج تطوير استراتيجيات جديدة لإدارة الألم.
الاستنتاجات
- PSNL هو نموذج موثوق لدراسة آليات الألم المزمن.
- تحسن الإجراءات الموحدة صحة بحوث الألم.
- يمكن لهذا النموذج المساعدة في اكتشاف علاجات فعالة للألم.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Chronic neuropathic pain remains a major translational challenge, with current therapies limited by adverse effects and incomplete efficacy. The partial sciatic nerve ligation (pSNL) mouse model enables rigorous preclinical evaluation of novel antinociceptive agents in a system that recapitulates key human pain phenotypes. Standardized, reproducible pain models like pSNL are essential for de-risking early-stage analgesic portfolios and informing go/no-go decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of therapeutic hypotheses targeting neuropathic pain mechanisms.
- Supports biological de-risking by modeling central and peripheral sensitization.
- Facilitates functional target validation through quantifiable behavioral endpoints.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for evaluating candidate analgesics' efficacy.
- Standardizes behavioral assays (Von Frey, Hargreaves, hot plate) for reproducible, quantitative outputs.
- Enables cross-comparison of compound effects on mechanical and thermal hypersensitivity.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical pain phenotypes with human neuropathic pain symptoms for translational relevance.
- Supports continuity from discovery through preclinical efficacy validation of novel therapies.
- Enables risk-adjusted advancement of analgesic candidates based on robust in vivo data.
Pipeline & Workflow Integration
The pSNL model is positioned at the interface of early discovery and preclinical efficacy, bridging target validation and lead identification for pain therapeutics.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and mechanistic de-risking in neuropathic pain pathways.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative behavioral readouts for compound triage.
- Analytics: Provides withdrawal thresholds and latency measurements for statistical comparison of treatment effects.
- Translational Research: Models disease-relevant pain phenotypes to inform biomarker and endpoint selection.
- Enterprise Reuse: Serves as a standardized platform for iterative evaluation of diverse analgesic modalities.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in pain target validation.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization across preclinical pain studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and optimizes resource allocation in analgesic pipelines.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of novel pain therapeutics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and behavioral pain assays.
- Demands access to specialized instrumentation for precise nerve ligation and behavioral testing.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of surgical and testing protocols.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or pain modalities.
- Careful technique is critical to avoid confounding nerve damage and ensure data integrity.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:57
First Step: Measure the Baseline of Mechanical Sensitivity Using the Von Frey Test
1:53
Second Step: Measure the Baseline of Thermal Sensitivity Using the Hargreaves Test
2:41
Measuring the Baseline of Thermal Sensitivity Using the Hot Plate Test
3:47
Preoperative Preparation
4:30
Surgical Procedure and Postsurgical Behavioral Tests
6:38
Results: Dose‐Dependent Reversal of pSNL‐Induced Mechanical Hypersensitivity by Intraperitoneal Injection of Morphine or Ibuprofen
7:36
Conclusion
