膀胱胀诱发内脏运动反应为膀胱疼痛小鼠模型

慢性疼痛的官方定义为疼痛持续约3个月，或比正常组织愈合时间较长^1。这种类型的疼痛是人们被驱赶到求医²的主要原因之一，并且可以花费$ 635十亿每年³美元。目前慢性疼痛的应对策略被认为是过时的;几十年的医疗进步，的NSAIDs（非甾体抗炎药）和阿片类药物后，仍然由医师处方的主要治疗方法。然而，这些治疗方法针对所有不同类型的疼痛以同样的方式，提供镇痛作用超过一切，而不是特别注重，准确的痛苦事件的起因身体。为了更好地帮助那些患有慢性疼痛，研究应注意转向与慢性疼痛最常见的原因相关的病因及可能的疼痛特异性治疗方法。这manuscri的目标角是描述用于更好地理解被称为间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征（IC / BPS）的状态的模型。

IC / BPS是一种使人衰弱的疾病，影响千百万人，主要是妇女的40 ⁴岁以上的IC / BPS的确切原因尚不清楚，但发病率已经与遗传^5，特定的饮食和高应力水平⁶ 。 IC / BPS的症状包括但不限于:增加了紧迫性排尿，排尿次数增多，疼痛，穿刺，或膀胱充盈及排尿时灼热疼痛，以及夜尿^7。患者出现这些情况有较高的压力水平，而且更着急^8。这种增加的压力会导致疼痛加剧，这增强了原有的应力水平。有研究表明，抑郁和焦虑水平降低以下治疗方法，减轻尿疼，从而有效地打破这种积极的反馈循环

为了研究的条件神经系统的贡献，许多动物模型已经发展到模仿与IC / BPS带来的痛苦和症状。传统上，膀胱炎已经被重新创建在动物中通过引入各种化学品，例如芥末油，丙酮，脂多糖，盐酸，和环磷酰胺进入膀胱。但是没有外国代理人存在于IC / BPS患者的无菌尿，从而质疑这些模型的有效性。泌尿疼痛另一种小鼠模型是膀胱胀满^{（UBD）10。}在该模型中，一个特定的压力的压缩空气被输送到一个清醒或轻度麻​​醉动物在一段设定时间的膀胱。在整个过程中，在上斜肌腹部肌肉纪录电气ACTIV电线从性肌（与肌电图（EMG））。此活动被称为内脏运动应答（VMR），是痛觉¹⁰的可靠的，可重复的测量。类似的中空器官，腹胀（ 如膀胱，直肠）在健康志愿者产生不舒服的感觉，并显著增加报告的疼痛^11,12，这经常被用来诊断IC / BPS的特质。因此，在用刺激或抑制的电，药理学和光遗传学方法结合，UBD是对理解膀胱伤害感受和疼痛两者的外周和中枢神经系统组件的有用和有效的模型。

在这里，我们描述的过程欠平衡​​钻井是目前用在我们的实验室中常用的小鼠品系，C57BL/6J的女性成员内。由于男性的导尿过程中的困难，本程序主要是在雌性小鼠中进行。该协议是改编自由内斯<开发EM>等¹⁰及以前出版的从我们的实验室^13。以下方案描述该模型在麻醉的动物的四个主要组成部分:（1）膀胱导管与记录电极手术（2）局部麻醉诱导（3）膀胱膨胀和VMR记录，以及（4）数据的原始VMR /肌电痕迹分析。由于选择的有机体，麻醉深度和诱导，和体温的欠平衡钻井-VMR过程中的细微差别将在下面讨论。

下面的协议已被批准的机构动物护理和使用委员会在杜肯大学，并与来自美国国立卫生研究院的指引一致。

电极丝和膀胱导尿管1。利用无菌操作技术植入手术（总时间5-10分钟）

1. 下列项目前，应开始手术准备:
   1. 主动监视和使用温度监控系统与电池供电的加热垫和动物体温探头调节体温到37.5±0.5℃（材料清单）连接的自动系统来为体温的附加控制的低瓦数加热灯。
   2. 所需要的异氟醚麻醉设备包括压缩空气（ 例如 100％O _2），异氟烷蒸发器，异氟醚，异氟醚感应腔（用于初始击倒），鼻锥和排气系统。
   3. 第组装Ë适当的手术器械，静脉导管和电极（材料清单）
2. 在2-3％异氟醚诱导感应腔麻醉状态。从腔取出鼠标时翻正反射消失（0-1分钟）。
3. 鼠标放置在鼻锥与2-2.5％异氟醚。捏脚趾，检查全麻醉。应该没有从动物的反应。启动定时器。
4. 将1滴对小鼠每只眼睛眼药膏。
5. 转动鼠标移到所以背面朝下。
6. 通过尿道进入膀胱插入导管。
7. 浸导管手术润滑油来润滑导管。
   1. 轻轻握住尿道开口在垂直于动物的身体尖头镊子。持导管与^第二组镊子，轻轻插入导管的一端插入尿道口在垂直于动物的身体的角度。
   2. 当导管已进入尿道〜1-2毫米，轻轻地调节导管，使得它现在平行于本体旨在向头部。这一运动是必要的，以避免耻骨。
   3. 轻轻推导管向老鼠的身体。导管应滑入体腔平稳，无阻力。不要强迫导管。如果导管不能顺利进入，返回到垂直导管位置，并再次启动。
   4. 用导尿管在膀胱完全插入，轻轻向下按鼠标的腹部驱逐膀胱内容。推一小块纸巾入导管开口从导管中取出所有的尿液。当纸巾浸泡尿液，更换。在整个过程中膀胱膨胀实验剩余的协议，包括连续取出尿（见协议3下文。）
8. 插入两个银线分为左腹部肌肉和一个银线到胸部（如地面）。
   1. 用酒精或碘酒消毒区域外侧导管的右侧（身体的动物的左侧。）
   2. 暴露左腹部肌肉。
      1. 按住左附近腹肌用钳子皮肤。做一个小1-2厘米的切口中等手术剪。
      2. 将剪刀尖插入切口，轻轻地扩大切口至2厘米。
      3. 使用镊子移动覆筋膜暴露上斜肌腹部肌肉。注意不要剪/撷取任何都位于这一地区的主要血管。
   3. 弯三银线的一半。使用锋利的21号针头取一小口的肌肉。然后，通过肌肉推针。在肌肉中插入的时候要小心，不要刺穿任何内脏器官或诱导肌肉造成不必要的损伤。
   4. 坚持一银线的自由端插入21号针头的开幕式。轻轻一拉退针穿过肌肉，通过肌肉咬绘制银线。当针不受肌肉，轻轻通过肌肉拉银线直到在导线环路是与冲水肌肉咬。
   5. 重复步骤1.7.3-1.7.4的第二肌丝。这根电线应放在从第一肌肉线约0.5厘米它的两个导线不要触摸插入之后是很重要的。
   6. 插入第三个银线（地线）在胸前逊色于心脏。
      1. 使用锋利的21号针头取一小口的皮肤（这是没有必要做一个切口或刮皮肤），并通过皮肤推针。
      2. 将上述银线，转危为安的皮肤。
9. 将少量的摄氏37.5度的无菌矿物油覆盖在外露的肌肉，以保持湿润，拉皮肤上尽可能多暴露的肌肉尽可能。
10. 注射0.5毫升皮下注射生理盐水，以帮助在随后的步骤中保持液面高度。
11. 轻轻摇动动物到一边，这样体温可以很容易地保持。

2，局部麻醉，降压过程（托塔升时间〜75分钟）

下面麻醉协议已被批准的机构动物护理和使用委员会在杜肯大学，并与来自美国国立卫生研究院的指引一致。

1. 立刻科后，我（上图）是完整的，异氟醚降低至1.5％。保持在这个水平上15分钟。
2. 较低的异氟烷，使得该动物被部分地麻醉。
   1. 由0.125％降低异氟醚，每15分钟，直到动物表现出屈曲响应脚趾捏，但不发声，或以其他方式移动。
   2. 通常，0.8〜1.0％的异氟醚的水平是最优的，但是水平可以有所不同，因为在麻醉设置差异。发声和/或下床活动是极其罕见的事件时，麻醉是在适当的水平。

3，肌电图（EMG）记录在膀胱膨胀与压力梯度（15-75毫米汞柱）（总时间 - 变量取决于实验）

整体UBD-VMR设置的图示可以看出，在图1A中 。越来越大的压力的步骤诱导的增加原材料VMR（ 即 EMG）（ 图1B）。原始VMR，压力和刺激标记物的信号，即应使用数字化仪软件在录制过程中可观察到在图2中可以看出，顶部通道见于图2是肌电图跟踪（中五）。肌电图跟踪的背景信号应该是稳定的，低振幅（<0.2 V）。如果背景是高还是包含了零星的大峰值（> 0.5 V）导线和放大器的设置可能需要调整。在某些情况下包线（从鼠标到放大器和/或放大器，数字转换器），在铝箔可以减少一些噪音。 图2中的中间声道表示压力信号作为定量以mmHg定时压力调节器。注意，信号发生是一个曲线。这是因为满腹胀膀胱不是瞬时的。一旦压力信号达到该试验（ 如 75毫米汞柱图2）的最大值，该压力应保持在该最大值。有时，空气会泄漏导管周围尿道。发生这种情况通常在高压下（ 例如，> 60毫米汞柱），可以通过在压力信号的振幅的变化可以观察到，并且可以通过添加少量的外科润滑剂围绕尿道口被减小。最终的信道（ 图2的底部）示出了刺激标记信道。刺激标记通道显示两个单独的信号。在预压力间隔的开始有一个瞬间2 V信号标志。这个信号可以被用于自动数据分析过程对于给定的实验。具体来说，我们可以编写一个数据分析系统，通过寻找一个超越1.5 V.这使得数据分析系统quickl刺激标记的数据文件进行扫描Ÿ找到每个完整的审判。刺激通道的第二部分是在整个压力膨胀试验期间发生的1 V信号。再次，可以使用简单的数据分析该第二信号的存在。

从一个单一的实验动物有代表性的数据可以看出，在图3和表1所述的动物是扩张三倍于下列各压力:（ 图3A，表1）15，30，45，60，和75毫米汞柱的3 distentions的平均值，并表示为图中的单个数据点。请注意，归一化的信号逐渐增大而增加膀胱膨胀压力。根据这一初步腹胀集，这个动物接受分级膀胱膨胀的另外两个集。正如图3B所示 ，第二和第三组distentions的制备类似VMRS（在每个压力。）这三组distentions发生过2.5小时围OD展示了记录设置的稳定性和欠平衡钻井的刺激，并在一个动物VMR响应的可重复性。重要的是，这个准备的长期稳定性，当异氟醚麻醉逐渐降压超过1小时的过程中只发生。更短的麻醉过程可导致在UBD VMR信号逐渐丧失其每个组distentions的（未出版的观察，萨德勒和Kolber）在UBD VMR系统的稳定性的另一个关键因素是稳定的体温的维持。相比于37.5℃，就像在图4中，UBD VMR（响应于60毫米汞柱腹胀）是显著下于33.5℃下体温

图1。内脏运动的欠平衡钻井反应（VMR）（A）原理图Ç欠平衡钻井设置的。压缩空气经由尿道导管输送到膀胱中。在distensions，在腹肌记录肌电电极。在整个过程中，温度是用电池供电的加热垫和开销灯保持。 （二）欠平衡钻井过程中肌电图示例痕迹。随着压力的增加，从腹部肌肉的电力输出增加同成分。

图2:屏幕显示拍摄数据欠平衡钻井过程中试用。三个通道显示。最佳信道示出了原始肌电迹（单位为V）的中间信道显示了被输送到膀胱中的压力（单位:mmHg）。底部跟踪显示刺激标记通道，指示预压力区间，整个压力腹胀审判的开始。形象是一个40秒的完整试验（20秒预压力区间，加上20秒的压力扩张试验。）

图3显示分级VMR代表性的数据（A）归一化的VMR逐渐增加而增加压力（15-75毫米汞柱）传递到鼠标的膀胱。 （b）于膀胱distentions（15-75毫米汞柱= 1套）套显示出类似的VMRS相比，第一组distentions的。

图4:体温降低欠平衡钻井VMR体温下降从37.5°C至33.5°C会导致在欠平衡钻井VMR一个显著下降。（N = 6;配对t检验P <0.05）

作者没有什么可透露的。