Assessment of Morphine-induced Hyperalgesia and Analgesic Tolerance in Mice Using Thermal and Mechanical Nociceptive Modalities

Khadija Elhabazi; Safia Ayachi; Brigitte Ilien; Fr&#233;d&#233;ric Simonin

doi:10.3791/51264

熱的·機械的侵害受容性モダリティを用いて、マウスにおけるモルヒネ誘発痛覚過敏および鎮痛耐性の評価

JoVE Journal
Neuroscience

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Assessment of Morphine-induced Hyperalgesia and Analgesic Tolerance in Mice Using Thermal and Mechanical Nociceptive Modalities

熱的·機械的侵害受容性モダリティを用いて、マウスにおけるモルヒネ誘発痛覚過敏および鎮痛耐性の評価

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July 29, 2014

DOI: 10.3791/51264-v

Khadija Elhabazi¹, Safia Ayachi¹, Brigitte Ilien¹, Frédéric Simonin¹

¹Biotechnology and Cellular Signalling, UMR 7242 CNRS,Université de Strasbourg

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a protocol to investigate opioid-induced hyperalgesia and analgesic tolerance in mice. By measuring thermal and mechanical nociceptive responses, the protocol quantifies changes in pain sensitivity and analgesia following chronic morphine administration.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Pharmacology
Behavioral Science

Background

Opioid-induced hyperalgesia is a phenomenon where patients experience increased pain sensitivity following opioid treatment.
Analgesic tolerance occurs when the effectiveness of opioids diminishes over time.
Understanding these mechanisms is crucial for improving pain management strategies.
This study utilizes a mouse model to explore these effects in a controlled environment.

Purpose of Study

To observe the development of opioid-induced hyperalgesia in mice.
To measure the analgesic tolerance resulting from chronic morphine administration.
To provide insights into pain hypersensitivity mechanisms.

Methods Used

Mice were treated with morphine and their nociceptive responses were measured using tail immersion and tail pressure tests.
Measurements were taken daily over a seven-day period to assess changes in pain sensitivity.
Both thermal and mechanical thresholds were evaluated to quantify hyperalgesia and tolerance.
Results were compared between morphine-treated and saline control groups.

Main Results

Chronic morphine treatment resulted in a significant increase in pain sensitivity.
Analgesic tolerance was observed, with reduced effectiveness of morphine over time.
Measurements indicated a progressive lowering of nociceptive thresholds in morphine-treated mice.
Findings support the hypothesis that chronic opioid use leads to hyperalgesia and tolerance.

Conclusions

The study provides a reliable method for assessing opioid-induced hyperalgesia and tolerance in mice.
Results highlight the need for careful management of opioid therapies to avoid increased pain sensitivity.
This protocol can be adapted for further research on other opioids or genetic modifications.

Frequently Asked Questions

What is opioid-induced hyperalgesia?

Opioid-induced hyperalgesia is a condition where patients experience heightened sensitivity to pain as a result of opioid use.

How was nociceptive response measured in this study?

Nociceptive responses were measured using tail immersion and tail pressure tests to assess pain thresholds in mice.

What were the main findings of the study?

The study found that chronic morphine administration led to increased pain sensitivity and the development of analgesic tolerance.

Can this protocol be used for other opioids?

Yes, the protocol can be adapted for research on other opioids or genetically modified mice.

Why is understanding analgesic tolerance important?

Understanding analgesic tolerance is crucial for developing effective pain management strategies and minimizing the risk of increased pain sensitivity.

How long was the treatment period in the study?

The treatment period lasted for seven days, with daily measurements of nociceptive responses.

私たちは、オピオイド誘発性痛覚過敏およびマウスにおける耐性の発生を調べるためのプロトコルを記述します。ナイーブおよびモルヒネで処置した動物の熱的および機械的な侵害刺激反応の測定に基づいて、疼痛感受性（痛覚過敏）の増加を定量化および慢性アヘン剤投与に関連した痛覚脱失（許容範囲）が減少することを可能にする。

次の実験の全体的な目標は、マウスにおけるオピオイド誘発性痛覚過敏と鎮痛耐性の発達を観察することです。これは、モルヒネ投与後のナイーブマウスの熱的および機械的侵害受容反応を、第 2 ステップとしてゼロ日目の経時経過にわたって測定することによって達成されます。侵害受容閾値は、7日目にモルヒネを投与する前に毎日測定されます。.

モルヒネの鎮痛効果を再び経時的に測定し、鎮痛耐性の発現を明らかにします。疼痛感受性の増加と鎮痛耐性の発達を示す結果が得られます。モルヒネの反復投与後。

この方法は、多重マウスの痛みの過敏症と鎮痛耐性の発達についての洞察を提供することができます。慢性的なアヘン剤治療の後、他のアヘン剤や遺伝子組み換えマウスにも適用できます。その手順を実演するのは、私の研究室の大学院生ですストレス誘発性鎮痛を最小限に抑えるために、マウスは毎日5分間扱われ、自由に拘束に入るまで慣れます。

慣れたら、サーモスタットを摂氏48度に設定してテールイマージョンテストを開始します。マウスを拘束装置にそっと導入します。適切に拘束されたら、尾の3分の2の端が突き出ているものをウォーターバスに浸し、クロノメーターをスタートさせます。

侵害受容反応と侵害受容反応を区別することは、この手順の重要な要素です。適切な仲裁と実務は、成功のために重要です。動物の動きを監視し、クロノメーターを停止します。

マウスが尻尾をお湯から引き抜くとすぐに、引き出しの待ち時間を記録します。マウスをケージに戻し、同じ順序を維持しながらシリーズが終了するまで次の動物をテストします。侵害受容反応の測定をさらに2回繰り返します。

各マウスの侵害受容反応潜時(秒単位)は、3つの連続した決定の平均値として決定されます。尾圧テストは、まずマウスを拘束具にそっと導入し、尻尾をアナルJMeterの先端の下に置きます。所定の位置に着いたら、フットスイッチを押して、尾の近位部分に均一に増加する圧力を加えます。

侵害受容反応の最初の兆候で、先端を引っ込めます。.侵害受容反応には、もがく、きしむ、または尾が引きこもるなどがあります。侵害受容反応を誘発する現在の力をグラム単位で記録します。

同じマウスの尾の中央部と遠位部でこの測定を32回間隔で繰り返し、動物をホームケージに戻し、すべてのマウスがテストされるまでこれらの手順を繰り返します。まず、同等の平均侵害受容値を持つ動物の2つのグループを定義します。次に、各動物の体重を測定して記録します。

生理食塩水とモルヒネ基が確立されたら、生理食塩水でモルヒネ溶液を調製して皮下投与します。尾部浸漬試験と尾圧試験の両方で侵害受容反応の待ち時間を測定し、これらを各グループの時間 0.0 として記録します。次に、グループに応じて各動物にモルヒネまたは生理食塩水を注入します。

30分後、各動物の侵害受容反応の記録を開始します。この早い時点ではマウスが有害な刺激に反応する可能性は低いため、カットオフ値に細心の注意を払ってください。侵害受容反応がない場合、25 秒のカットオフを使用して、同じテスト順序を維持しながら組織の損傷を防ぎます。

慢性モルヒネ治療のための注射後3.5時間まで、30分ごとに侵害受容測定を繰り返します。.前に示したように、TITおよびTPTで動物の侵害受容反応を測定することにより、初日の値を取得します。新鮮なモルヒネ溶液を準備します。

グループの割り当てに従ってモルヒネまたは生理食塩水の注射を行い、動物を翌日まで休ませます。翌日、TITとTPTの侵害受容反応を測定してから、2回目の注射を投与します。これらの手順を 6 日間毎日繰り返します。

7日目に、モルヒネ誘発性鎮痛を評価します。テール浸漬試験で前述した時間経過パラダイムによれば、モルヒネの最大の鎮痛効果は30分後に達成された。しかし、尾圧試験では、生理食塩水を注入した対照群と比較して、60分後に最大の効果に達しました。

これらの結果は、7日間の治療期間にわたる毎日のモルヒネ注射が、熱的および機械的基礎侵害受容値の有意かつ進行的な低下を誘発したことを示しています。慢性治療後、モルヒネ治療マウスの基礎侵害受容値は、生理食塩水を注射した対照マウスよりも有意に低かった。急性モルヒネに続いて、慢性モルヒネ治療群の侵害受容反応は有意に増加しましたが、生理食塩水を注射したコントロールの基礎侵害受容値をわずかに超えただけでした。.

TITおよびTPTで30分で測定されたマウス、およびTITで60分で測定されたマウスは、ここでは生理食塩水またはモルヒネ注射の30分後に測定された侵害受容閾値を、0日目と7日目のその後の発達についてプロットします。この技術は、慢性モルヒネ投与によって誘発される疼痛過敏症および鎮痛耐性の発症における遺伝的介入の薬理学的影響を調査するための疼痛研究の分野の研究者への道を開きました。