מחקר זה מתאר את השיטה של הזרקה תוך-מפרקית של מונו-יודואצטט בחולדות ודן בהתנהגויות הקשורות לכאב כתוצאה מכך ובשינויים היסטופתולוגיים, המספקים סימוכין ליישומים עתידיים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מחקר זה מתאר את השיטה של הזרקה תוך-מפרקית של מונו-יודואצטט בחולדות ודן בהתנהגויות הקשורות לכאב כתוצאה מכך ובשינויים היסטופתולוגיים, המספקים סימוכין ליישומים עתידיים.
ניתן לחלק את המודלים החייתיים הנוכחיים של דלקת מפרקים ניוונית (OA) למודלים ספונטניים ומודלים מושרים, שמטרתם לדמות את השינויים הפתופיזיולוגיים של OA אנושי. עם זאת, כתסמין העיקרי בשלב מאוחר של OA, הכאב משפיע על חיי היומיום של החולים, ואין הרבה מודלים זמינים. המודל המושרה על ידי מונו-יודואצטט (MIA) הוא מודל הכאב OA הנפוץ ביותר, המשמש בעיקר במכרסמים. MIA הוא מעכב של גליצרלדהיד-3-פוספט דהידרוגנאז, הגורם למוות של כונדרוציטים, ניוון סחוס, אוסטאופיט ושינויים מדידים בהתנהגות בעלי חיים. חוץ מזה, ניתן לזהות שינויי ביטוי של מטריקס מטאלופרוטינאז (MMP) וציטוקינים מעודדי דלקת (IL1 β ו- TNF α) במודל המושרה על ידי MIA. שינויים אלה עולים בקנה אחד עם תנאים פתופיזיולוגיים של OA בבני אדם, מה שמצביע על כך ש-MIA יכול לגרום למודל כאב OA מדיד ומוצלח. מחקר זה נועד לתאר את המתודולוגיה של הזרקה תוך-מפרקית של MIA בחולדות ולדון בהתנהגויות הקשורות לכאב ובשינויים היסטופתולוגיים הנובעים מכך.
אוסטאוארתריטיס (OA) היא מחלת המפרקים הנפוצה ביותר בעולם, הפוגעת בכ-10-12% מאוכלוסיית המבוגרים1. המפרק המעורב ביותר הוא הברך, ול-OA יש שכיחות גבוהה יותר בקרב מבוגרים, במיוחד נשים2. כמחלה כרונית, OA מתפתחת בהדרגה במשך עשרות שנים לכשל במפרקים עם תסמינים כגון אובדן סחוס, דלקת סינוביאלית, אוסטאופיטוזה, ירידה בתפקוד וכאב כרוני3. על פי ארגון הבריאות העולמי (WHO), OA היא המחלה הרביעית בשכיחותה אצל נקבות והמחלה השמינית בשכיחותה אצל גברים. עד 2020, OA עשויה להפוך למחלה הרביעית הכי משביתה בבני אדם4. עם זאת, הטיפולים הזמינים כיום של OA מטפלים רק בסימפטומים ומאריכים את הזמן עד לניתוח החלפת מפרקים5.
OA ספונטני בחולים אנושיים לעתים קרובות לוקח זמן רב כדי לייצר סימפטומים קליניים כגון כאב הקשור למפרקים6. בשלבים המוקדמים של OA, הכאב הוא בדרך כלל לסירוגין והופך תכופים וחמורים יותר ככל שהמחלה מתקדמת, מה שהופך אותו לתלונה השלטת של חולים7. לכן, מודלים נרחבים של בעלי חיים לכאבי OA פותחו בחצי המאה האחרונה כדי לקדם טיפול לשיכוך כאבים. מודלים OA חולקו באופן קלאסי מודלים ספונטניים המושרה. מודלים ספונטניים כוללים מודלים טבעיים ומודלים מהונדסים גנטית, שיכולים לדמות בצורה קרובה יותר את מהלך ה- OA הראשוני בבני אדם8. בדרך כלל ניתן לחלק מודלים מושרים לשתי קטגוריות: 1) OA פוסט טראומטי המושרה על ידי ניתוח או טראומה אחרת; או 2) הזרקה תוך-מפרקית של חומרים כונדרוטוקסיים או מעודדי דלקת3. מודלים אלה מניחים בסיס למחקר הפתופיזיולוגי של OA ותורמים רבות לפיתוח תרופות להפחתת הכאב ולהגברת התפקוד.
לאחרונה, הגורם הנפוץ ביותר עבור מודלים OA הוא מונו-יודואצטט (MIA). MIA, מעכב של גליצרלדהיד-3-פוספט דהידרוגנאז, יכול לגרום לשינויים במטריצת הסחוס, השפלה, אובדן סחוס, סינוביטיס ושינויים אחרים, הדומים לשינויים הפתולוגיים של דלקת מפרקים ניוונית אנושית9. צוין כי הזרקה תוך-מפרקית של MIA גרמה לכאב מתמשך 28 יום לאחר מתן MIA, מה שמצביע על כך שמודל MIA עשוי להיות שימושי לחקר כאב נוסיצפטיבי כרוני10,11,12. במחקר זה, חולדות ספראג-דאולי זכרים קיבלו זריקות תוך-מפרקיות עם 0.5, 1.5 או 3 מ"ג של MIA במפרקי הברך. חומרת כאבי המפרקים הנגרמים על ידי MIA נמדדה על ידי הערכת רגישות מכנית ותרמית ב 1, 7, 14, 21, 28 ו -35 ימים לאחר הזריקות. על בסיס זה, 1.5 מ"ג של MIA נבחר כריכוז הסופי להערכת דפוסי הליכה ושינויים היסטולוגיים ב 28 ימים לאחר הזריקות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נהלים המערבים נושאי בעלי חיים אושרו על ידי ועדת הנורמות הרפואיות והאתיקה של האוניברסיטה לרפואה סינית בג'ג'יאנג והם בהתאם לחקיקה הסינית בנושא שימוש וטיפול בחיות מעבדה.
1. הזרקה תוך-מפרקית של מונו-יודואצטט בברך
2. הערכות התנהגותיות
3. ניתוחים היסטופתולוגיים ואימונוהיסטוכימיים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעזרת מתודולוגיה זו, הקמנו מודל כאב OA בחולדה וזיהינו את השינויים שנוצרו. MWT ו- TWL שיקפו אלודיניה מכנית והיפראלגיה תרמית, בהתאמה. כפי שניתן לראות באיור 1, MIA גרם לאלודיניה מכנית ולהיפראלגזיה תרמית באופן תלוי מינון. למרבה הפלא, הירידה של MWT הגיעה לשיא מ 21 ימים ל 28 ימים, ולאחר מכן התאושש, מה שמרמז כי תיקון משותף עשוי להתרחש בשלב זה, אבל MWT של 3 מ"ג MIA הקבוצה עדיין היה ברמה נמוכה. השינוי של TWL היה תואם פחות או יותר ל-MWT (איור 2).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל החולדות של OA המושרה על ידי MIA הוא מודל מבוסס היטב, בשימוש נרחב. הזרקה תוך-מפרקית של MIA גורמת בתחילה לדלקת חמורה וחריפה, מה שמוליד את השלב הארוך והניווני של OA17,18. במחקר זה מדדנו את הרגישות הנוסיספטיבית של MWT ו-TWL, והערכנו שינויים בהליכה באמצעות מערכת הדמיה. דו"חות קודמים מצאו כי הזרקת MIA עלולה להעלות את הרגישות של סיבי מפרק הברך האפרנטיים המובילה לתפיסה נוסית, המתבטאת בהיפראלגיה תרמית ובהפחתת הסף המכני19,20
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה מומן על ידי הקרן המחוזית למדעי הטבע של ג'ה-ג'יאנג של סין (מענק מספר: LY17H270016), הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מענק מס': 81774331, 81873049 ו-81673997), ופרויקט המדע והטכנולוגיה של מחוז ג'ג'יאנג לרפואה סינית מסורתית של סין (מענק מס': 2013ZQ007 ו-2016ZZ011).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| נוגדן אנטי-קולגן II | Abcam (בריטניה) | 34712 | נוגדן ראשוני לאימונוהיסטוכימיה (IHC) |
| נוגדן אנטי-קולגן X (Col10) | Abcam (בריטניה) | 49945 | נוגדן ראשוני |
| למערכת הדמיה IHC DigiGait | פרטי עכבר (בוסטון, מסצ'וסטס, ארה"ב) | ציוד לניתוחי דפוסי הליכה | |
| Eosin | Sigma-Aldrich | 861006 | הצבע ל-HE צביעת |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | הצבע לצביעת SO |
| נוגדן נגד עכבר עז | ZSGQ-BIO (בייג'ינג, סין) | PV-9002 | נוגדן משני |
| לנוגדנים נגד ארנב IHC עז | ZSGQ-BIO (בייג'ינג, סין) | PV-9001 | נוגדן משני ל-IHC |
| Hematoxylin | Sigma-Aldrich | H3163 | הצבע לצביעה HE |
| MIA | Sigma-Aldrich | I4386-10G | אבקת |
| MMP13 | Cell Signaling Technology, Inc. (דנברס, מסצ'וסטס, ארה"ב) | 69926 | נוגדן ראשוני למרכז |
| הטמעת רקמות מודולרי | Thermo Fisher Scientific (ארה"ב) | EC 350 | לייצר גושי פרפין. |
| מכשיר בדיקה פלנטרי | UgoBasile (איטליה) | 37370 | ציוד לבדיקת TWL |
| ערכת ריאגנטים PrimeScript RT (מושלם בזמן אמת) | TaKaRa Biotechnology Co. Ltd. (דאליאן, סין) | RR037A | חילוץ RNA כולל מתאים מתורבתים |
| מיקרוטומים סיבוביים והזזה | Thermo Fisher Scientific (ארה"ב) | HM325 | קטעי פרפין מדויקים. |
| Safranin-O | Sigma-Aldrich | S2255 | הצבע לצביעת SO |
| Tissue-Tek VIP 5 Jr | Sakura (יפן) | מעבד חדירת ואקום |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.