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方法文章

一种用于研究通过隐神经靶向肌肉再神经支配治疗神经瘤疼痛新方法的新型手术啮齿动物模型

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DOI:

10.3791/69152

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2025年11月14日

 , 

本文内容

摘要

本方案介绍了一种可重复的利用感觉神经模拟人类神经瘤疼痛并评估手术治疗方法的大鼠模型,为转化神经瘤研究提供了有价值的工具。

摘要

本方案描述了一种用于研究大鼠神经痛及外科治疗的新型手术模型。传统的神经瘤模型通常使用混合神经,但在临床实践中,疼痛性神经瘤大多来源于感觉神经。通过选择隐神经,该方法更贴近神经瘤形成的临床实际,为评估外科治疗策略提供了相关性更高的研究平台。本方法旨在模拟人类神经瘤形成的病理生理过程,并评估一种常用于治疗神经瘤疼痛的外科干预手段——靶向肌肉再支配术(TMR),该技术广泛应用于与神经瘤相关的疼痛管理。本文提供了该手术操作的详细分步说明,从动物准备和围手术期护理开始,逐步展开。手术技术部分重点介绍了解剖标志、所需器械以及可提高操作准确性和一致性的技术要点。同时列出了术后监测和动物福利措施,以确保符合伦理标准,并在不同实验室之间实现可重复性。该模型具有良好的可重复性、技术上易于实施,并且具备较高的临床转化价值,能够模拟感觉神经瘤形成的临床真实情况,为外科治疗策略的评估和神经瘤的临床前研究提供了有效平台。

引言

神经瘤是神经损伤后形成的疼痛性神经肿瘤1,2。它构成一个重要的临床问题,具有广泛的社会影响,并导致医疗费用增加3,4,5,6,7。药物治疗等治疗手段通常仅为对症处理,仅缓解疼痛而未能解决其根本病因8。外科干预的疗效差异较大(成功率56%–82%),且导致神经瘤疼痛形成的机制仍不甚清楚9,10,11。

神经瘤引起的疼痛被认为源于受损神经中的感觉神经束,这凸显了建立纯感觉性神经瘤相关疼痛模型的重要性12。动物模型仍是探索神经瘤疼痛复杂机制以及开发有效外科治疗方法的重要平台13。然而,目前大多数可用的动物模型使用的是混....

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方案

本方案符合动物实验伦理指南,并强调其转化潜力。项目编号:AVD1150020198824。

1. von Frey 测量

  1. 根据 Brakkee 等人改良的方案,对后肢足底表面进行 Von Frey 测试,以评估继发性机械性痛觉过敏20。
    1. 确定胫神经和腓肠神经在后肢足底表面支配区域的基础敏感度。在不同日期进行三次基础测量,使用 Von Frey 单丝纤维以获得可靠且可重复的数据20,25,26,27,28,29,30。
    2. 在基础测量前,将大鼠适应于底部为网格的笼子中至少 5–7 天。每天触摸动物以减少应激反应。基础 Von Frey 数据见补充表 1。术后 7 天开始,使用 Von Frey 测试评估胫神经和腓肠神经支配区域的手术诱导性痛....

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结果

继发性过敏反应的评估(对数转换后的50%回缩阈值)显示胫神经皮区存在组间差异(图5A)。在为期6周的随访中,未接受治疗的隐神经横断组(SNT)在整个观察期间表现出最高的敏感性。相比之下,接受靶向肌肉再支配(TMR)治疗的动物在胫神经支配区域表现出持续降低的过敏反应趋势。组间差异在第2周最为明显,此时TMR组的平均50%回缩阈值达到0.87 g(95% CI 0.68–1.07),而SNT组为0.58 g(95% CI 0.25–0.92)。这些结果表明,通过TMR对横断的隐神经进行再支配,可能减轻邻近胫神经分布区域的不良感觉改变。腓肠神经区的Von Frey敏感性测量未显示显著差异(图5B)。

组织学分析进一步证实了各组之间神经瘤形态学的差异(图4)。在SNT组中,神经瘤残端表现出明显的轴突发芽紊乱,其特征是在损伤部位内部及周围出现轴突的不规则盘绕和断裂。相比之下,TMR样本则显示出有序的神经束延伸至肌肉.......

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讨论

该方法具有多个优势。逐步描述使得不同实验室之间具有可重复性,操作可在具备显微外科技能的条件下高效完成,且使用纯感觉神经增强了其转化应用价值。这些特点共同使该模型适用于比较研究,并可用于测试新的干预措施。关键步骤包括维持无菌条件、精确解剖隐神经,以及仔细处理尾股静脉等血管结构,这些对于保证实验可重复性至关重要。此外,该模型允许对神经瘤形态进行组织学分析,包括轴突排列、炎性细胞浸润及其反应。本研究观察到,与单纯神经切断术(SNT)相比,靶向肌肉神经重建术(TMR)在胫神经皮节区的痛觉过敏程度呈现降低趋势,尽管在所有时间点上的统计学差异并不一致。神经切断后,由另一条未受损神经支配的邻近神经支配区域可能因中枢敏化机制而出现痛觉过敏27,28,29。TMR被认为可减轻这种不良适应性过程30。通过建立基线,并比较干预后这些相邻区域的变化,可以推断TMR在防止痛觉过敏扩散至去神经区域之外方面的有效性。

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披露

本研究由获得Axogen资助(无产品关联)的博士研究生(CB)完成。其余所有作者均无利益冲突需要披露。

致谢

作者衷心感谢Sabine Versteeg在行为学疼痛评估方面的贡献。感谢Anja van der Sar和Trudy Oosterveld-Romijn(共同动物实验室,Gemeenschappelijk Dieren Laboratorium)在手术和显微镜设施准备过程中提供的技术支持以及对动物的精心护理。作者还感谢Wim van Hecke对所采集神经样本的专业评估。

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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
卡洛芬本地兽药房n/a本地兽药房配制卡洛芬稀释液
棉签Nobamed974255—
电动剃毛器AesculapGT421
电灼器Fine Science Tools18010-00—
70% 乙醇Interchema BV400406—
Ethilon 10.0强生 & 强生BV130-3: 编码 2820G
Ethilon 11.0强生 & 强生BV50-3L 编码 2881G
Ethilon 4.0强生 & 强生1854G: 编码 1854G-
Ethilon 6.0强生 & 强生BV130-5: 编码 2809G
Ethilon 8.0强生 & 强生BV130-5: 编码 2808G—
Ethilon 9.0强生 & 强生BV130-3: 编码 2819G
丁腈检查手套Sempermed GmbH1065920
眼部防护镜3M™ 医疗保健71512-00001M
玻璃珠灭菌器VanPel 实验室设备GBS300H
GraphPad PrismGraphPad Software, San Diego, California USA 版本 10
加热垫Conduct ScienceCS-HP-2005
Isoflo(异氟烷)Zoetis / Dechra 兽药B506—
1% 利多卡因Henry Schein809755
网底笼Stoelting Co.57816, 57824—
微型镊子Fine Science Tools11251-35—
微型持针器Fine Science Tools12076-12—
微型剪刀Fine Science Tools15019-10—
微型镊子Fine Science Tools11254-20—
0.9% 氯化钠TrademedH7 1000-FRE—
25G 针头 × 1"Becton, Dickinson & 公司300400
持针器Fine Science Tools12004-16—
神经刺激器 (VARI-STIM 神经定位仪)货号 856200
RandoMice 软件van Eineige 等人  莱顿版本 1.1.7
啮齿类动物直肠探头World Precision InstrumentsNC9506514
手术刀Fine Science Tools10003-12—
剪刀Fine Science Tools14001-12—
感觉评估仪Linton Instrumentation514007–5140150.6 g 至 15 g 单丝纤维
立体手术显微镜LeicaA60 F—
无菌纱布垫Nobamed740113
无菌眼用润滑软膏Alcon ‎B00BRLSC8S
带孔无菌手术单Evercare / OneMed1555-01—
15 号手术刀片Fine Science Tools10015-00—
外科口罩Medline Industries, Inc.MSK1002
2 ml 鲁尔锁注射器Becton, Dickinson & 公司300613
镊子Fine Science Tools11617-12—

参考文献

  1. Oliveira, K. M. C., et al. Time course of traumatic neuroma development. PLoS One. 13 (7), e0200548(2018).
  2. O'reilly, M. aR., et al. Neuromas as the cause of pain in the residual limbs of amputees. An ultrasound study. Clin Radiol. 71 (10), 1068.e....

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