由膀胱扩张诱发的内脏运动反应作为小鼠膀胱疼痛模型

本实验的总体目标是建立一种生理性有害膀胱疼痛的小鼠模型，并在完整实验过程中维持小鼠的生理状态。通过加热垫和顶部辐射加热器维持小鼠体温。手术的第一步是将导管插入麻醉小鼠的尿道。

第二步是切开以暴露左侧腹部肌肉。第三步是使用21号针头刺入肌肉组织。然后将一根弯曲的银丝电极经由针头送入。

然后将针从肌肉中撤出，使导线保留在肌肉内。此过程需对第二根银导线电极重复一次。第四步是将接地导线插入小鼠胸部。

手术完成后，第五步是扩张膀胱并记录肌电图（EMG）反应。首先将三根银丝电极连接至放大器和数字化仪，以记录内脏运动反应（VMR）。随后，将膀胱导管连接至定时压力调节器和气罐，以施加特定刺激，用15毫米汞柱的不同压力扩张膀胱。

未记录到VMR。然而，在30、45和60毫米汞柱压力下，VMR随压力增加而增加。当绘制曲线时，可见归一化的VMR随压力增加呈分级的逐步上升。

该操作步骤有助于增进对内脏膀胱疼痛的理解。特别是利用膀胱扩张模型，可以在有害内脏刺激的背景下研究整个神经系统。这包括记录并研究外周神经本身、脊髓中的二级神经元，以及脑干和大脑中的高级神经元。

此外，可在此膀胱疼痛的生理模型中测试用于治疗人类膀胱疼痛的新型疗法。通过将小鼠置于2%至3%异氟烷的诱导室中，使其进入麻醉状态。当小鼠失去翻正反射后，将其从诱导室中取出。

将小鼠放入鼻罩中，使用 2% 至 2.5% 的异氟烷麻醉。接着，将小鼠翻转，使其背部朝下。翻转后，用镊子轻夹脚趾以检测麻醉深度。

动物不应出现任何反应。接下来，用镊子轻轻夹住尿道口，使其与小鼠身体呈垂直状态，将导管尖端插入尿道。随后将导管放低至与小鼠身体平行，再轻轻将其插入小鼠体内。

轻轻按压腹部，排出膀胱中残留的尿液，并用一张纸巾吸干。用酒精擦拭腹部，对局部区域进行消毒。

在已消毒区域做一个1至2厘米的切口，以暴露左侧腹肌。使用剪刀撑开皮肤并松解筋膜，使腹外斜肌得以暴露。在该图像中，腹肌位于手术切口的上方，而提睾肌位于下方。

使用21号针头取少量肌肉组织。将针头穿过肌肉。在此过程中应避免任何血管。

接下来，将银丝的一端穿入针头中。将针从肌肉中拉出，从而将银丝带入肌肉内，银丝应与肌肉切口齐平。重复此过程。

植入第二根银丝，距离第一根银丝约 0.5 厘米。接着，将第三根银丝植入胸部，该银丝作为接地电极。

将温热的矿物油涂抹于暴露的腹肌表面以保持湿润。调整小鼠体位，使其舒适地侧卧。随后，将电极夹连接至银丝电极。

将三个夹子放置到位，确保导线互不接触。手术完成后，将麻醉深度降至1.5%。随后每15分钟降低麻醉水平0.125%，直至小鼠对足趾刺激出现屈曲反应。

无发声或移动时进行夹捏。将膀胱导管连接至连接到时间压力调节器的空气管路。该装置用于控制加压前间隔时间、压力扩张试验以及加压后试验间间隔的持续时间。

以60毫米汞柱的压力进行扩张，以测试小鼠对扩张的反应。应观察到超过0.5伏的强EMG信号。若观察到该信号，则再进行两次扩张以确认反应。

如果未观察到适当的反应，则必须降低异氟烷浓度。如果小鼠在扩张实验过程中开始发声或恢复自主活动，必须提高异氟烷浓度。在本示例中，可以看到明显的肌电图（EMG）反应。

这将被视为膀胱扩张的良好双相反应，异氟烷水平无需调整。许多研究采用逐步递增的扩张方法，起始压力较低，例如15毫米汞柱，并逐步增加至更具伤害性的压力水平。现在数据已经收集完毕。

必须对数据进行处理和分析。第一步是对整个数据集进行校正，取每个数据点的绝对值。这最简便的方法是使用数据分析软件完成，但也可以手动进行。

在获得校正后的数据后，确定实验背景阶段的平均肌电（EMG）反应。将每个数据点的EMG值减去该背景EMG反应，从而得到背景校正后的数据集。接下来，计算加压前时间段曲线下的面积，随后计算压力扩张试验期间曲线下的面积。

对所有预加压区间和压力扩张试验均重复此过程。以下是一组已分析数据的截图。从上到下的图形依次为：原始肌电图（EMG）、压力传感器记录的压力、刺激信号，以及最终的曲线下面积图。

在此示例中，要确定第一次压力扩张试验的非归一化VMR，只需用试验结束时计算的曲线下面积减去试验开始时的曲线下面积即可。最后，将每次压力扩张试验的曲线下面积归一化至最低的测得预压力区间试验值。具体方法是将每次压力扩张试验的曲线下面积除以最低预压力区间试验的值，从而得到以伏特·秒为单位的归一化VMR。

下图显示了一组从15到75毫米汞柱（mmHg）的压力刺激下标准化的VMR（内脏运动反应）。可以看到，随着横轴压力的增加，纵轴上的VMR呈梯度上升。此外，在三组从15到75 mmHg的梯度扩张刺激中，该小鼠的总体VMR在各组之间保持一致。

该技术的稳定性使得操作可持续数小时。最后，强调在膀胱扩张VMR实验过程中仔细监测体温的重要性。以下数据表明，当体温从37.5摄氏度下降至33.5摄氏度时，对60毫米汞柱膀胱扩张的VMR显著降低。

观看本视频后，您应能较好地掌握如何外科植入用于内脏痛膀胱扩张模型的导线电极和膀胱导管。您还应能更深入地理解该检测方法所产生数据的分析方式。感谢观看，祝您的实验顺利。