マウスの膀胱痛に対するモデルとしての膀胱膨満誘発内臓運動応答

この手順の全体的な目標は、手順全体を通じて有害な膀胱の痛みとマウスの生理学的モデルを確立することです。体温は、加熱パッドと頭上放射ヒーターで維持されます。手術の最初のステップは、麻酔をかけたマウスの尿道にカテーテルを挿入することです。

2番目のステップは、左腹筋を露出させるために切開を行うことです。3番目のステップは、21ゲージの針を使用して筋肉を噛むことです。次に、曲げた銀線電極が針に供給されます。

次に、針は筋肉を通って引き戻され、ワイヤーは筋肉に残ります。このプロセスは、2番目の銀線電極に対して繰り返されます。4番目のステップは、マウスの胸にアース線を配置することです。

手術が完了した後の5番目のステップは、膀胱を膨張させ、EMG反応を記録することです。これは、最初に3つの銀線電極をアンプとデジタイザーに接続して、内臓運動反応またはVMRを記録することによって行われます。次に、膀胱カテーテルを時間圧力調整器とエアタンクに接続して、15ミリメートルの水銀柱で異なる圧力で膀胱を膨張させる特定の刺激を供給します。

VMR は記録されません。ただし、水銀柱が30、45、および60ミリメートルになると、VMRは圧力の増加とともに増加します。プロットすると、圧力の増加に伴って正規化されたVMRが段階的に増加することがわかります。

この手順は、内臓膀胱の痛みについての理解を知らせるのに役立ちます。特に、膀胱膨満モデルを用いることで、有害な内臓刺激の状況下で神経系全体を調査することができます。これには、末梢神経自体、脊髄の二次ニューロン、脳幹と脳の高次ニューロンからの記録と調査が含まれます。

さらに、人間の膀胱痛の治療のための新しい治療法は、この膀胱痛の生理学的モデルでテストできます。マウスを2〜3%のフッ素の誘導チャンバーに置き、麻酔状態を誘導します。マウスが書き込み反射を失った後、マウスを誘導チャンバーから取り外します。

マウスをフッ素2〜2.5%のノーズコーンに置きます。次に、マウスを裏返して、背側が下を向くようにします。ひっくり返したら、鉗子でつま先をつまんで麻酔の深さをテストします。

動物からの応答がないはずです。次に、尿道口をマウスの体に対して垂直にそっと保持し、カテーテルの先端を尿道に挿入します。マウスの体と平行になるようにカテーテルを下げ、カテーテルをマウスの体にそっと挿入します。

腹部をそっと押し下げて、膀胱内の尿を排出します。これをペーパータオルで吸い上げます。腹部にアルコールを塗布して、その領域を消毒します。

滅菌した部分に1〜2センチの切開を行い、左腹部の筋肉を露出させます。ハサミを使って皮膚を広げ、筋膜を緩めて上腹斜筋が露出します。この画像では、腹部の筋肉が手術口の上部近くにあり、ラグの筋肉が下部にあります。

21ゲージの針を使用して、筋肉を少し噛みます。針を筋肉に押し込みます。この過程で血管を避けることが重要です。

次に、銀線の一端を針に送ります。針を筋肉に引き戻して銀線を筋肉に引き込むと、ワイヤーは筋肉の噛み合わせと同じ高さになるはずです。このプロセスを繰り返します。

最初のワイヤーから約0.5センチメートルのところに2本目の銀線を埋め込みます。次に、3本目の銀線を胸に埋め込みます。このワイヤはアースとして機能します。

露出した腹筋に温かいミネラルオイルを塗り、しっとりと保ちます。マウスを非常に快適な位置に横向きになるように再配置します。次に、電極クリップを銀線電極に接続します。

ワイヤーが接触しないように3つのクリップを配置します。手術終了後、麻酔を1.5%に下げます。次に、マウスがつま先に対して屈曲反応を示すまで、15分ごとに麻酔レベルを0.125%下げます。

発声や歩行なしでつまみます。膀胱カテーテルを、時間圧力調整器に接続されているエアチューブに接続します。これは、事前圧力間隔、圧力膨張試行、および圧力試行後試行間隔の長さを制御するために使用されます。

60ミリメートル水銀で膨張を行い、マウスの膨張に対する反応をテストします。0.5ボルトを超える強いEMG信号が見られるはずです。これが見られる場合は、応答を確認するためにさらに 2 回の拡張を実行します。

適切な応答が見られない場合は、アイソフッ素レベルを下げる必要があります。拡張試験中にマウスが発声したり、歩行可能になったりした場合は、Isofフッ素レベルを上げる必要があります。現在の例では、強いEMG応答が見られます。

これは、膀胱膨満に対する良好なバイモ反応と考えられており、イソフッ素レベルを変更する必要はありません。多くの研究は、15ミリメートルの水銀柱などの低圧から始まる段階的な膨張を利用し、より有害な圧力まで精密に調べます。これでデータが収集されました。

処理して分析する必要があります。最初のステップは、各ポイントの絶対値を取得して、データセット全体を修正することです。これは、データ分析ソフトウェアを使用して最も簡単に実現できますが、手動で行うこともできます。

データを修正したので、実験の背景セクションでの平均EMG応答を決定します。実験の各データポイントからこのバックグラウンドEMG応答を差し引いて、バックグラウンド補正されたデータセットを取得します。次に、プレプレッシャーインターバルの曲線下面積を決定し、続いて圧力膨張試験のカーブ下面積を決定します。

このプロセスは、すべてのプレプレッシャーインターバルと圧力拡張トライアルで繰り返されます。これは、分析された一連のデータのスクリーンショットです。グラフは、上から下へ、生のEMG、圧力トランスデューサーから記録された圧力、刺激信号、最後に曲線グラフの下の領域の順に並べられています。

この例では、最初の圧力膨張試行の正規化されていない VMR を決定するには、試行終了時の曲線下面積から、試行開始時の曲線下面積から計算された曲線下面積を単純に減算する必要があります。最後に、曲線の下の各圧力膨張試行領域は、測定された最も低い圧力間隔試行前に正規化されます。これは、各圧力膨張試行を最小の圧力前間隔試行で割って、正規化された VMR (ボルト単位) を秒単位で取得することによって行われます。

これは、15 から 75 ミリメートルの水銀柱の範囲の 1 つの膨張セットの正規化された VMR を示すグラフです。Y 軸の VMR は、X 軸の圧力が増加すると、段階的に増加していることがわかります。さらに、15 ミリメートルから 75 ミリメートルの水銀柱の範囲の 3 セットの段階的な膨張にわたって、このマウスからの全体的な VMR がセット間で一貫していることがわかります。

この手法の安定性により、数時間続く可能性のある操作を行うことができます。最後に、膀胱膨満VMR手順中に体温を注意深く監視することの重要性を示します。これは、体温が摂氏37.5度から33.5度に低下すると、VMRが水銀膀胱の膨張の60ミリメートルに大幅に減少することを示す一連のデータです。

このビデオを見た後、内臓痛の尿路膀胱膨張モデルで使用するためのワイヤー電極と尿膀胱カテーテルを外科的に埋め込む方法についてよく理解できるはずです。また、このアッセイによって生成されたデータがどのように分析されるかについても理解を深める必要があります。ご覧いただきありがとうございます、そしてあなたの実験に頑張ってください。