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方法文章

一种改良的炎症性疼痛模型用于研究小鼠的镇痛效应

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DOI:

10.3791/66701

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2024年11月15日

本文内容

摘要

本文介绍了一种改良的炎症性疼痛模型,通过向双后爪注射角叉菜胶来评估镇痛效果。

摘要

热板实验被广泛用于评估小鼠炎症性疼痛的镇痛效果。通常采用在单侧后肢足底注射角叉菜胶来建立炎症性疼痛模型。然而,我们实验室的研究发现,单侧后肢注射角叉菜胶的小鼠在进行热板实验时会抬起后肢以避免热刺激引起的伤害性感觉。由于这一行为反应, 此前的注射方法无法准确反映热痛阈值。因此,我们探索了一种新的方法以解决这一问题。在本研究中,我们对原有方法进行了改进,通过将角叉菜胶同时注射至双侧后肢足底来建立炎症性疼痛模型。结果表明,与单侧后肢注射相比,双侧后肢注射角叉菜胶在热板实验中对诱导炎症性疼痛更为敏感且效果更佳。基于这些发现,我们进一步设计实验,分别对双侧或单侧后肢注射角叉菜胶的小鼠给予口服塞来昔布(30 mg/kg)。热板实验结果显示,塞来昔布可提高双侧后肢注射角叉菜胶小鼠的热痛阈值,但对单侧注射小鼠无此作用。综上所述,我们建立了一种更优的炎症性疼痛模型诱导方法,可用于评估镇痛药物的效果。

引言

疼痛是全球范围内的一个公共卫生问题。它由有害的热、机械或化学刺激引发。由于伦理方面的顾虑,很难在人类身上开展疼痛研究。因此,使用动物疼痛模型是理解疼痛机制和研发治疗方法的关键途径1。热板试验已被广泛用于评估热伤害感受和痛觉过敏2。目前,热板试验中常用的炎症性疼痛模型是通过向一只后肢足底皮下注射角叉菜胶来建立的。例如,为研究载有罗替戈汀的微球的抗伤害感受作用,研究人员通过单侧后肢足底注射建立动物炎症性疼痛模型3。为评估儿茶酚-O-甲基转移酶抑制剂对小鼠热伤害感受的影响,研究人员将角叉菜胶注射至右侧后肢足底区域4。为探究大洋海神草(Posidonia oceanica (L.) Delile)提取物的镇痛作用,研究人员通过向小鼠右侧后肢足底注射角叉菜胶建立炎症性疼痛模型5。然而,我们实验室的研究发现,单侧后肢注射角叉菜胶的小鼠在热板试验中会抬起其受累足爪以避免热刺激,从而不准确地延长了动物对热刺激的反应时间。因此,我们推测,采用单侧后肢注射角叉菜胶建立的炎症性疼痛模型无法准确反映热痛阈值。为此,我们优化了该方法,通过将角叉菜胶注射至双侧后肢足底,建立了一种改良的炎症性疼痛模型。

接受双后爪注射角叉菜胶的小鼠无法同时避免双侧后爪....

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方案

实验方案已获烟台大学机构动物护理与使用委员会批准(编号:YTDX20220425)。实验操作遵循美国国立卫生研究院《实验动物使用指南》。

1. 动物

  1. 实验使用体重为 20–25 g 的 ICR 雌性小鼠。
  2. 实验开始前,让动物在实验室内环境适应 3 天。
  3. 实验室内保持 12 小时光照-黑暗循环,并为小鼠提供自由饮水和饲料。

2. 卡拉胶溶液的制备

  1. 称取0.1 g卡拉胶,向试管中加入10 mL无菌生理盐水。
  2. 将0.1 g卡拉胶加入试管中,涡旋振荡30 s。
  3. 收集1%无菌卡拉胶溶液。
  4. 在实验前配制卡拉胶溶液。

3. 足底注射角叉菜胶

  1. 使用注射器(0.05 mL,29G × ½ 英寸,0.33 mm × 12.7 mm)注射1% 卡拉胶溶液。
  2. 抽取卡拉胶溶液前应充分振荡混匀,确保注射器内无气泡。
  3. 用75%酒精对注射部位(后肢足掌)进行消毒。
  4. 将30 µL6,

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结果

炎症性疼痛模型中的痛阈
采用单侧后肢足底注射卡拉胶建立的炎症性疼痛模型,其痛阈为 32.23 ± 11.11 s,而对照组的痛阈为 27.73 ± 7.08 s。与对照组相比,单侧后肢注射模型的痛阈未显示显著降低(p > 0.05,图 1A)。采用双侧后肢足底注射卡拉胶建立的炎症性疼痛模型,其痛阈为 21.84 ± 5.63 s,而对照组的痛阈为 28.21 ± 8.61 s。与对照组相比,双侧后肢注射模型的痛阈显著降低(p < 0.05,图 1B)。

塞来昔布在不同炎症性疼痛模型中的镇痛作用
在采用单侧后肢足爪注射角叉菜胶建立的炎症性疼痛模型中,塞来昔布组的痛阈(27.01 ± 10.98 s)与模型组(29.77 ± 13.97 s,p > 0.05)相比未见显著升高。与上述结果一致,模型组与对照组(30.94 ± 14.54 s)相比,痛阈亦无显著降低,表明单侧后肢足爪.......

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讨论

疼痛是由组织损伤或伤害引发的一种保护性反应。然而,它也会对生活质量产生负面影响10。因此,有效镇痛药物的开发以及疼痛机制的探索仍是当前研究的热点领域。疼痛评估方法在镇痛药物的研发过程中起着关键作用。单侧后肢足底注射角叉菜胶是热板试验中的一种经典方法。本文所介绍的通过双侧后肢足底注射角叉菜胶建立的改良模型,为研究潜在治疗药物缓解疼痛的疗效提供了可靠的方法。

在本研究中,我们发现单后肢足底注射卡拉胶的小鼠并未出现痛阈降低。然而,在其他研究中,该方法在热板试验中导致了痛阈的显著下降11,12。既往研究与本研究结果之间的差异,可能归因于实验中使用了不同的动物种类13,14,15,16<.......

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披露

作者无任何潜在的利益冲突需要披露。

致谢

我们感谢 Liwen Bianji(Edanz)(www.liwenbianji.cn)的 Lesley McCollum 博士对本稿件初稿的英文文本进行编辑。

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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
AL204 电子天平余恒电池有限公司 YH-400A
羧甲基纤维素天津化学有限公司 20210326
卡拉胶Sigma,密苏里州,美国29H0715
塞来昔布辉瑞公司8142838
热板仪 UGO 公司,意大利PB-200 
ICR 雌性小鼠济南朋悦有限公司 SCXK20220007
生理盐水科伦药业有限公司 H51021157

参考文献

  1. Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Front Mol Neurosci. 10, 284(2017).
  2. Menéndez, L., Lastra, A., Hidalgo, A., Baamonde, A. Unilateral hot plate test: a simple and sensitive method ....

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重印与许可

标签

热板实验卡拉胶注射热痛阈值双后足注射单后足注射塞来昔布治疗痛阈测量ICR小鼠