本文提供了一种建立慢性缺血后疼痛(CPIP)动物模型的实验方案。该模型是模拟人类Ⅰ型复杂性区域疼痛综合征的公认模型。进一步评估CPIP大鼠模型中的机械性和热性痛觉过敏,以及辣椒素诱导的伤害性行为。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
方法文章
* These authors contributed equally
本文提供了一种建立慢性缺血后疼痛(CPIP)动物模型的实验方案。该模型是模拟人类Ⅰ型复杂性区域疼痛综合征的公认模型。进一步评估CPIP大鼠模型中的机械性和热性痛觉过敏,以及辣椒素诱导的伤害性行为。
复杂性区域疼痛综合征Ⅰ型(CRPS-I)是一种神经系统疾病,可导致患者出现剧烈疼痛,目前仍属于尚未解决的医学难题。然而,CRPS-I的潜在发病机制尚未被阐明。已知缺血/再灌注是导致CRPS-I的主要因素之一。通过延长后肢缺血及再灌注过程,已建立大鼠慢性缺血后疼痛(CPIP)模型以模拟CRPS-I。CPIP模型已成为研究CRPS-I机制的公认动物模型。本实验方案详细描述了建立大鼠CPIP模型的具体操作步骤,包括麻醉以及后肢缺血/再灌注的实施过程。通过检测后肢的机械性与热性痛觉过敏程度,以及对急性辣椒素注射产生的伤害性反应,进一步评估该CPIP模型的特征表现。大鼠CPIP模型表现出多种类似CRPS-I的症状,包括建模后早期出现的后肢水肿和充血、持续存在的热痛与机械痛觉过敏,以及对急性辣椒素注射引发的伤害性反应增强。这些特征使其成为深入研究CRPS-I相关机制的适宜动物模型。
复杂性区域疼痛综合征(CRPS)是由骨折、创伤、手术、缺血或神经损伤引起的复杂且慢性的疼痛症状1,2,3。CRPS分为两个亚型:I型和II型(CRPS-I和CRPS-II)4。流行病学研究表明,CRPS的患病率约为1:20005。CRPS-I无明显神经损伤表现,但可导致慢性疼痛,并显著影响患者的生活质量。目前可用的治疗方法疗效有限,因此CRPS-I仍然是一个亟待解决的重要且具有挑战性的临床问题。
建立模拟复杂性区域疼痛综合征-I(CRPS-I)的临床前动物模型,对于探索CRPS-I的潜在机制至关重要。为解决这一问题,Coderre等人设计了一种大鼠模型,通过对后肢施加 prolonged ischemia(缺血)和再灌注来模拟CRPS-I6。已知缺血/再灌注损伤是导致CRPS-I的主要原因之一7。该大鼠CPIP模型表现出多种类似CRPS-I的症状,包括建模后早期阶段出现的后肢水肿和充血,随后出现持续性的热痛和机械性痛觉过敏6。借助此模型,研究提出中枢痛觉敏化、外周TRPA1通道激活以及活性氧物质的生成等因素均参与了CRPS-I的发生发展8,9,10。我们近期成功建立了CPIP大鼠模型,并对支配患侧后足的背根神经节(DRGs)进行了RNA测序分析11。研究发现了一些可能参与介导CRPS-I痛觉过敏的潜在机制11。我们进一步鉴定出背根神经节神经元中的瞬时受体电位香草酸1(TRPV1)通道在CRPS-I的机械性和热性痛觉过敏中发挥重要作用12。
在本研究中,我们描述了建立CPIP大鼠模型所涉及的详细步骤。我们通过检测机械性及热痛觉过敏程度,以及对急性辣椒素刺激的反应性,进一步评估了该CPIP大鼠模型的有效性。我们提出,CPIP大鼠模型可作为研究CRPS-I相关机制的一种可靠动物模型。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
动物实验方案已获浙江中医药大学动物伦理委员会批准。
1. 动物
2. CPIP 模型建立
3. 伤害性行为测试
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
将O形环套在踝部后,同侧后肢足垫皮肤出现发绀,提示组织缺氧(图1A)。剪断O形环后,同侧后肢足垫开始充血并出现明显肿胀,表现出显著的充血征象(图1A)。足垫肿胀逐渐减轻,并在缺血/再灌注操作后48小时恢复至正常水平(双因素方差分析,Sidak事后检验,图1B)。上述所有表现均与既往研究结果一致6,12。
随后,采用 von Frey 纤毛试验测定机械性异常性疼痛。与假手术组相比,CPIP 组同侧后肢足底在造模后第 1 天即出现明显的机械性异常性疼痛,并持续至观察期第 13 天(双因素方差分析,Sidak 事后检验,图 1
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
本方案详细描述了通过在大鼠后肢施加缺血/再灌注建立大鼠慢性术后疼痛(CPIP)模型的方法。包括评估后肢外观、水肿、机械性/热性痛觉过敏,以及对辣椒素注射引起的急性伤害性行为反应。
肢体缺血/再灌注是导致人类CRPS-I的常见因素12。本方案描述了如何建立大鼠CPIP模型,该模型是一种常用于模拟人类CRPS-I的动物模型6。在麻醉条件下,将一个紧贴的O型环套在大鼠后肢踝关节处持续3小时,以诱导缺血。随后移除O型环,实现再灌注。模型建立后,CPIP模型大鼠后肢出现早期充血和水肿。该模型还表现出神经病理性疼痛行为,包括持续性的机械性/热性高敏感性。这些症状均模拟了人类CRPS-I的典型特征21。
复杂性区域疼痛综合征(CRPS)患者在受累肢体对辣椒素诱导的疼痛表现出明显增强的反应20。然而,尚不清楚CPIP模型动物是否表现出类似的反应。因此,在...
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
作者声明本工作中不存在利益冲突。
本项目由国家自然科学基金(81873365 和 81603676)、浙江省杰出青年科学基金(LR17H270001)以及浙江中医药大学科研基金(Q2019J01、2018ZY37、2018ZY19)资助。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1.5 ml Eppendorf 离心管 | Eppendorf | 22431021 | |
| 二甲基亚砜(DMSO) | Sigma-Aldrich | D1435 | |
| 辣椒素(Capsaicin) | APEXBIO | A3278 | |
| 数显卡尺 | Meinaite | NA | |
| O型圈 | O-Rings West | 丁腈橡胶 70 肖氏硬度 | 7/32 英寸 内径 |
| 足底测试装置 | UGO Basile, 意大利 | 37370 | |
| von Frey 纤维丝 | UGO Basile, 意大利 | NC12775 |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。