Method Article

部分坐骨神经结扎术:慢性神经性疼痛的小鼠模型，用于研究新疗法的抗伤害感受作用

DOI:

10.3791/64555

⸱

October 6th, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pharmacology, College of Medicine, The University of Arizona, Tucson, 2Department of Anesthesiology, College of Medicine, The University of Arizona, Tucson, 3Neuroscience Graduate Interdisciplinary Program, College of Medicine, The University of Arizona, Tucson, 4Comprehensive Pain and Addiction Center, The University of Arizona, Tucson, 5Department of Anesthesiology and Pain Management, University of Texas Southwestern Medical Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

坐骨神经部分结扎可诱发长期慢性神经性疼痛，其特征是对热和机械刺激的夸张反应。这种神经性疼痛的小鼠模型通常用于研究疼痛管理的创新疗法。本文详细介绍了提高标准化和可重复性的外科手术。

Abstract

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直到今天，慢性疼痛的管理仍然具有挑战性，目前的治疗与不良反应有关，包括耐受性和成瘾。慢性神经性疼痛由躯体感觉系统的病变或疾病引起。为了研究减少副作用的潜在疗法，动物疼痛模型是临床前研究的金标准。因此，特征明确且描述良好的模型对于创新疗法的开发和验证至关重要。

坐骨神经部分结扎术（pSNL）是一种诱发小鼠慢性神经性疼痛的手术，其特征是机械和热超敏反应，持续疼痛和肢体温度变化，使该模型非常适合临床前研究神经性疼痛。pSNL是研究神经性疼痛的有利模型，因为它再现了在患有神经性疼痛的人类中观察到的许多症状。此外，外科手术相对快速且直接执行。单侧 pSNL 可比较同侧和对侧爪，以及评估中枢致敏。

为了诱导慢性神经性超敏反应，使用9-0不可吸收的尼龙线连接坐骨神经的背侧三分之一。本文描述了外科手术，并通过多种常用的行为测试来表征慢性神经性疼痛的发展。由于现在正在研究大量用于治疗慢性疼痛的创新疗法，本文提供了标准化的关键概念，并准确描述了诱发神经性疼痛所需的手术。

Introduction

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慢性疼痛是全世界一个重大的医疗保健问题，也是美国最昂贵的健康问题之一。当以多学科方式同时使用药理学和非药理学方式时，慢性疼痛可以得到更好的管理1。慢性疼痛的管理具有挑战性，在某些情况下，不能充分治疗疼痛2。因此，需要新的补充方法来改善慢性疼痛管理，动物模型对于研究创新疗法至关重要。

慢性神经性疼痛由躯体感觉系统的病变或疾病引起，包括糖尿病、感染、神经压迫或自身免疫性疾病3.神经性疼痛依赖于外周和中枢致敏机制，起源于神经病变。这种疼痛的特征是触觉和热诱发的痛觉过敏和异常性疼痛、持续疼痛以及患肢温度变化4.为了更好地了解机制并推进新的治疗方法，已经在啮齿动物中开发了几种模型来模拟神经性疼痛的症状和原因5。例如，神经性疼痛可通过化疗药物注射、脊神经结扎术 （SNL）、坐骨神经慢性收缩损伤 （CCI）、pSNL、备用神经损伤、坐骨神经横断和坐骨神经三断6 诱发。值得注意的是，坐骨神经结扎再现了在人类中观察到的神经性疼痛的多种特征，例如机械和热超敏反应，或受影响肢体的温度变化，这是复杂区域疼痛综合征（CRPS）的特征7。因此，该模型非常适合研究CRPS或任....

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Protocol

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所有程序均由亚利桑那大学机构动物护理和使用委员会批准，并符合美国国立卫生研究院的实验动物使用指南（NIH出版物编号80-23，1966）。将无病原体的成年C57Bl6 / J小鼠（测试重量:22-28g）饲养在气候控制房间的标准动物饲养小鼠笼（每笼五只小鼠）中，进行12小时的光照/黑暗 循环，并允许随意获取食物和水。所有行为实验均由对治疗条件不知情的实验者进行。

1.基线:机械灵敏度的量度

  1. 小鼠到达后，让它们习惯于动物设施1周。然后，让动物习惯于实验者处理≥7天。
  2. 在测试之前，通过将小鼠放在与测试室相同的房间的透明Plexiglas盒中，在金属丝网上，使小鼠习惯化1小时 - 最好在习惯化期间实验者在房间里。
  3. 使用补充表S1中描述的冯弗雷细丝通过"上下"方法建立基线爪子退出阈值，从3.61（3.9 mN）细丝开始。
    1. 测量用一系列校准的细（von Frey）单丝探测足底中后爪的退出反应。将每根细丝垂直地施加到悬挂在金属丝网笼中的动物的pSNL同侧后爪的足底表面一次。使用"上下"方法15评估机械灵敏度:通过依次增加或减少对应于灯丝尺寸的刺激强度来确定退出阈值。依次应用每根细丝一次。
      注意:实验者必须避免刺激任何脚垫，以获得动物之间的一致结果。
      2. ....

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Results

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通过C57Bl6 / J雄性小鼠坐骨神经的部分结扎诱导慢性神经性疼痛（图1A）。使用冯弗雷灯丝和"上下"方法评估机械灵敏度。使用哈格里夫斯和热板测试评估对热的热敏感性。所有数据均通过重复测量的双向方差分析与盖瑟温室校正进行分析，以比较pSNL手术随时间推移对假动物的影响或不同剂量吗啡和布洛芬的影响。

与假动物相比，接受pSNL手术的小鼠在28天内表现出较低的机械刺激阈值（图1B）。热超敏反应评估也获得了类似的结果;pSNL动物暴露于辐射热刺激后的爪子退出潜伏期增加（图1C），以及将动物放在52°C板上时的退出潜伏期（图1D）。

在建立慢性神经性疼痛后，手术后14天，我们评估了不同剂量吗啡或布洛芬的抗伤害感受作用。小鼠腹膜内注射盐水溶液或两种不同剂量的吗啡（1和5mg / kg）。注射吗啡的两.......

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Discussion

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慢性疼痛治疗通常需要长期药物治疗，使疼痛管理具有挑战性。因此，临床前模型是评估依赖药物或非药物方法的创新疗法的潜在益处的重要工具。由于不同研究人员之间手术技术的可变性增加，慢性神经性疼痛的众多模型带来了挑战，导致可重复性降低。因此，必须在多种模型中表征新疗法的潜在抗伤害感受作用，这些模型具有良好的特征和标准化。

该报告表明，坐骨神经的部分结扎导致使用相对便宜的方法在小鼠中发展出持久的慢性神经性疼痛。pSNL夸大了对热和机械刺激的反应，并且该模型以剂量依赖性方式响应常用镇痛药的给药。因此，pSNL模型似乎是评估新药潜在益处的方便和灵敏的模型。神经性疼痛的主要特征是痛觉过敏和异常性疼痛。本报告展示了机械性异常性疼痛和热痛觉过敏如何受到影响。然而，没有测量机械性痛觉过敏。异常性疼痛和痛觉过敏之间存在很大的灰色重叠区域。这两种感觉都属于对感觉刺激的一般超敏反应的保护伞24.因此，受刺激的感觉可能被感知为另一种感觉，例如热作为冷痛或触摸作为灼热的感觉。因此，痛觉过敏和异常性疼痛通常难以区分，尤其是在动物疼痛模型中。

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Disclosures

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作者没有利益冲突需要报告。手稿的作者均未以任何其他方式获得任何报酬或任何报销或酬金。作者不隶属于与本研究相关的任何供应商或制药公司。

Acknowledgements

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这项研究得到了国家补充和综合健康中心[R01AT009716，2017]（M.M.I.），亚利桑那大学综合慢性疼痛和成瘾中心（M.M.I.）和亚利桑那大学医学院的医学科学家培训计划（MSTP）的支持。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
5/0， FS-2， 30" 未染色 PGA 编织聚乙醇酸合成可吸收缝合线CP Medical421Ahttps://cpmedical.com/suturesearch/product/421a-visorb-50-fs-2-30/
6/0， P-1， 18" 蓝色聚丙烯单丝非吸收缝合线CP Medical8697Phttps://cpmedical.com/suturesearch/product/8697p-polypro-60-p-1-18/
9/0（0.3 公制）尼龙黑色单丝缝合Crestpoint 眼科MANI 1407https://crestpointophthalmics.com/mani-1407-suture-trape-spatula-nylon-black-mono-box-of-12.html
Allodynia Software National Instruments， LabView 2015平均戒断阈值的量化（Von Frey 数据）
C57Bl6/J 小鼠 杰克逊实验室，巴港，缅因000664https://www.jax.org/strain/000664
Castroviejo 针架精细科学工具12565-14https://www.finescience.com/en-US/Products/Wound-Closure/Needle-Holders/Castroviejo-Needle-Holder/12565-14
冷热板测试BiosebBIO-CHPhttps://www.bioseb.com/en/pain-thermal-allodynia-hyperalgesia/563-cold-hot-plate-test.html
用于 Von FreyBiosebBIO-STD2-EVFhttps://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1689-elevated-metal-mesh-stand-30-cm-height-to-fit-up-to-2-pvf-cages.html
超细 Graefe 镊子Fine Science Tools11152-10的高架金属网架https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-curved-medium-point-general-purpose-forceps/16100110
精细卡斯特罗维耶霍针架Simovision/Geuder17565https://simovision.com/assets/Uploads/Brochure-Geuder-Ophthalmic-Surgical-Instruments-EN2.pdf
精细剪刀（11.5 厘米）精细科学工具14558-11https://www.finescience.com/en-US/Products/Scissors/Standard-Scissors/Fine-Scissors-Tungsten-Carbide-ToughCut%C2%AE/14558-11
精细剪刀 （9 cm）精细科学工具14558-09https://www.finescience.com/en-US/Products/Scissors/Standard-Scissors/Fine-Scissors-Tungsten-Carbide-ToughCut%C2%AE/14558-09
鸢尾镊精细科学工具11064-07https://www.finescience.com/en-US/Products/Forceps-Hemostats/Fine-Forceps/Iris-Forceps/11064-07
Micro Adson 镊子Fine Science Tools392487https://www.fishersci.com/shop/products/micro-adson-tissue-forceps-1x2-teeth-german-steel/13820072#?keyword=adson%20forceps
用于大鼠和小鼠的模块化支架笼BiosebBIO-PVFhttps://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1206-modular-holder-cages-for-rats-and-mice.html
Moretti/Effetre #240 浅钴蓝色玻璃棒 4 毫米EbayN/Ahttps://www.ebay.com/itm/402389491328?hash=item5db0485e80:g:agYAAOS
w9CtfnIVJ&amdata=enc
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%3D%7Ctkp%3ABk9SR4q6-
6LfYA
热刺激足底测试 - 哈格里夫斯仪器Ugo Basile37570https://ugobasile.com/products/categories/pain-and-inflammation/plantar-test-for-thermal-stimulation
触摸测试感官评估器，一套 20 根单丝North Coast MedicalNC12775-99https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html
打结钳Duckworth &肯特2-504ER8https://duckworth-and-kent.com/product/tying-forceps-9/
州

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hassett, A. L., Gevirtz, R. N. Nonpharmacologic treatment for fibromyalgia: patient education, cognitive-behavioral therapy, relaxation techniques, and complementary and alternative medicine. Rheumatic Disease Clinics of North America. 35 (2), 393-407 (2009).
  2. Hylands-White, N., Duarte, R. V., Raphael, J. H.

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