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方法文章

电子 von Frey 与小鼠面部表情量表联合用于评估异常性疼痛及疼痛反应 Trypanosoma evansi感染的小鼠

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DOI:

10.3791/65743

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2024年7月19日

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本文内容

摘要

本文介绍了一种利用电子 von Frey 仪评估感染布氏锥虫(Trypanosoma evansi)小鼠伤害感受的实验方案,通过测定后肢足底及内脏的机械痛阈值来实现。

摘要

传染病的发病机制研究仍然是一个复杂的领域。在家畜中可观察到多种临床症状的发展过程,例如异常性疼痛和疼痛。然而,要了解这些症状的发生通路并实施正确治疗,需要开展受控实验,其中许多实验需使用实验动物。测量后肢足底和内脏机械阈值的变化,是观察啮齿类动物疼痛感知变化的一种有效技术。首先可通过基础状态测试测量缩足反应,从而更好地控制实验分组。在诱导感染并加入药物干预后,可进行后续测试。结合使用电子 von Frey 仪器与面部评分量表观察类似疼痛的变化,可实现对小鼠异常性疼痛和疼痛的简单、精确且一致的评估。因此,采用本方法研究Trypanosoma evansi感染,是评估实验感染动物异常性疼痛和疼痛的有效手段,该方法也可应用于家畜常规治疗的相关研究。

引言

Trypanosoma evansi 是南美洲称为“"苏拉病"或“"马瘫病"”的疾病的病原体1,2。该病常感染马科动物和牛,也可感染野生动物,主要通过吸血蝙蝠、虻类及螫蝇叮咬传播1,3。苏拉病是家畜中的一种重大疾病,在缺乏正确治疗的情况下可能致死,临床症状无特异性,包括贫血、食欲减退、体重下降、肌肉无力和流产等,症状表现可因宿主种类和地理区域不同而有所差异2,4,5,6。

在疾病发展过程中,感染动物出现痛觉过敏和疼痛的表现仍是一个较新的研究课题2,7。深入了解这些症状背后的发病机制,是改进和完善当前治疗方案的重要一步,可通过在经典的抗锥虫治疗方案中添加有效的镇痛药物来实现5

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方案

所有实验均使用10周龄的成年雌性Swiss小鼠(35-55 g)进行。动物饲养在聚砜笼具中(每笼3-5只),饲养环境温度控制在(21 ± 1 °C),光照周期为12小时光照/12小时黑暗,可自由摄取标准实验室饲料和水。ad libitum。每次实验每组分配10只动物,以验证药物处理效应的一致性。实验设计已提交并获得圣卡塔琳娜州立大学伦理委员会(CEUA)批准(批准号:6019201123)。所有动物实验均遵循ARRIVE指南(动物研究:in vivo实验报告规范),并按照美国国家研究委员会《实验动物护理与使用指南》进行。

1. Trypanosoma evansi 的制备与接种

警告:处理感染性血液样本、试剂及其他化学化合物时,应穿戴一次性实验服、手套、口罩和护目装备。

  1. 开启水浴设备,并将其调节至37 °C的恒定温度。
  2. 从超低温冰箱(-80 °C)中取出含有保存血液样本的微量离心管,放入水浴中直至血液完全解冻。
    注意:在不同实验的每组小鼠中,应使用相同的分离株进行感染,以保持血液传代次数一致。
  3. 使用含60% D-(+)-葡萄糖的磷酸盐缓冲液(PBS, 0.1 M, pH 7.4)对样本进行连续稀释(体积比10:1),直至每0....

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结果

通过电子 von Frey 仪器评估感染 T. evansi 后小鼠右后足及内脏组织机械阈值的降低
根据已有 T. evansi 样本的相关数据,实验持续进行5天2。感染组小鼠在感染后第3天开始表现出右后足机械阈值的显著下降,并在随后的2天内持续显著低于对照组(图1A),与未感染小鼠相比差异明显。腹部触觉敏感性的结果类似,感染小鼠在感染后第3天起出现内脏异常性疼痛(内脏痛觉过敏),并在之后2天内机械阈值持续显著低于对照组(图1B)。

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讨论

在涉及感染动物的实验中,一个关键步骤是控制寄生虫血症水平。不同品系的T. evansi在小鼠体内可能表现出不同的行为,导致从急性到慢性感染的不同病程2,4,5,6。此外,感染剂量的变化可能会缩短或延长小鼠的存活时间。因此,建议在正式实验前获得存活曲线,以确定实验的合适周期,并避免因小鼠意外死亡而造成实验中断15,16。此外,这些数据还可用于确定实验中适用的人道终点。

此外,为了保证血液传代次数相同,实验中所有小鼠必须使用同一菌株进行感染,具体原因见方案部分。同样,可用于感染小鼠的材料可以是冻存或新鲜的感染血液,因为某些冻存样本在水浴解冻后可能失活。然而,新鲜感染血液可能引起更快的寄生虫血症,从而.......

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披露

作者声明无任何利益冲突。

致谢

作者特别感谢圣卡塔琳娜州立大学提供的经费支持,感谢药理学实验室提供的动物和实验空间,以及感谢血液寄生虫与媒介生物化学实验室提供的感染了T. evansi的冷冻保存血液样本,该样本用于本实验。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
26 G 1/2" 针头连接胰岛素注射器TKL80288090100用于向实验动物输注溶液
冯·弗雷镇痛仪配件INSIGHTEFF 303带数字镇痛仪检测支撑装置的限制盒
D-(+)-葡萄糖SIGMA-ALDRICHG7021一种单糖,是生物体以ATP形式获取能量的主要来源
数字镇痛仪INSIGHTvon Frey Wi-Fi冯·弗雷Wi-Fi是一种便携式设备,用于评估组织对机械刺激的敏感性
Gilson型10 µL聚丙烯吸头CRALPLAST18261用于电子冯·弗雷装置的聚丙烯吸头,推荐用于后肢异常性疼痛评估
实验室水浴锅BEING INSTRUMENTBW-22P用于将盛装在适当容器中的液体和半固体物质加热至特定温度
磷酸盐缓冲液SIGMA-ALDRICH806552一种平衡盐溶液缓冲液,广泛用于多种细胞培养应用
瑞士小鼠(Mus musculus),雌雄均有UFSCSwiss Webster用于受控实验的实验动物
Trypanosoma evansi冷冻保存样本UDESC-用于感染所有小鼠的样本,由血源性寄生虫与媒介生物化学实验室提供
通用型10 µL聚丙烯吸头CRALPLAST18171用于电子冯·弗雷装置的聚丙烯吸头,推荐用于内脏异常性疼痛评估

参考文献

  1. Desquesnes, M., et al. Trypanosoma evansi and surra: a review and perspectives on origin, history, distribution, taxonomy, morphology, hosts, and pathogenic effects. BioMed Research International. 2013, 194176(2013).
  2. Cipriani, D. S., et al.

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