기계적 충돌-회피 분석은 다양한 마우스 통증 모델에서 정서적-동기 부여 반응을 더 잘 이해하기 위해 사용될 수 있는 마우스에서 통증 감수성의 비반사적 판독으로서 사용된다.
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이 논문에서
요약
초록
통증은 감각 (nociceptive) 및 정서적 (불쾌한) 차원으로 구성됩니다. 전임상 모델에서 통증은 전통적으로 통증의 nociceptive 성분에 대한 추론을 허용하지만 통증의 정서적 또는 동기 부여 성분에 대한 정보는 거의 제공하지 않는 반사 검사를 사용하여 평가되었습니다. 따라서 이러한 통증 성분을 포착하는 테스트를 개발하는 것은 번역적으로 중요합니다. 따라서 연구자들은 그 수준에서 통증 인식을 연구하기 위해 비 반사 행동 분석을 사용해야합니다. 기계적 충돌 회피 (MCA)는 3 챔버 패러다임에서 유해한 기계적 자극에 대한 동기 부여 반응을 연구하기 위해 확립 된 자발적 비 반사 행동 분석입니다. 경쟁하는 유해한 자극에 직면했을 때 마우스의 위치 선호도의 변화는 발의 촉각 자극과 비교하여 밝은 빛의 인식 된 불쾌감을 추론하는 데 사용됩니다. 이 프로토콜은 통증 연구자가 다양한 마우스 통증 모델에서 정서적 동기 부여 반응을 이해하는 데 사용할 수있는 MCA 분석의 수정 된 버전을 간략하게 설명합니다. 여기에 구체적으로 설명되지는 않았지만, 우리의 예시적인 MCA 데이터는 MCA 절차를 설명하기 위해 발바닥 내 완전한 프로인트의 보조제 (CFA), 절약 신경 손상 (SNI) 및 골절 / 주조 모델을 통증 모델로 사용합니다.
서론
통증은 감각 및 정서적 구성 요소에 대한 복잡한 경험입니다. 통증 인식의 역치의 감소와 열 및 / 또는 기계적 자극에 대한 과민증은이 경험의 주요 특징이며, 자극으로 유발 된 통증 행동 테스트는 (Hargreaves의 열 감도 테스트 및 기계적 감도의 폰 프레이 테스트와 같은) 1,2. 이러한 테스트는 강력하고 재현 가능한 결과를 제공하지만, 인식 된 유해한 자극으로부터의 반사적 인 철수에 대한 의존으로 인해 제한됩니다. 이것은 이러한 검사에만 대한 통증 연구의 지속적인 의존에 의문을 제기했습니다. 이를 위해 통증 연구자들은 수년 동안 통증의 정서적 및 / 또는 동기 부여 구성 요소를 더 많이 포착하기 위해 설치류 통증 모델에 사용하기위한 대안 / 보완 행동 테스트를 모색 해 왔습니다. 이러한 유발되지 않은, 자발적인, 또는 비-반사적 조치들(예를 들어, 휠 러닝, 굴을 파는 활동, 컨디셔닝된 장소 선호 3,4,5)은 전임상 통증 연구의 번역성을 향상시키기 위한 시도로 구현되고 있다.
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프로토콜
생쥐의 사용과 그에 따른 절차와 관련된 모든 실험은 MD 앤더슨 암 센터 및 스탠포드 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었으며, 실험실 동물의 관리 및 사용을위한 국립 보건원 가이드를 엄격히 준수했습니다.
1. MCA 건설
- 측벽, 바닥, 천장에 사용되는 불투명 한 흰색 3mm 두께의 아크릴에서 125mm x 125mm x 125mm (너비 x 깊이 x 높이)의 125mm x 125mm x 125mm (너비 x 깊이 x 높이)의 챔버 1을 구성합니다. 전면 벽에 투명한 3mm 두께의 아크릴을 사용하십시오. 전용 아크릴 접착제를 사용하여 모든면을 미리 잘 붙입니다.
주의: 아크릴 접착제는 유해 물질로 간주됩니다 (가연성, 증기 유해성, 삼키면 해로울 수 있으며 피부나 눈을 자극 할 수 있음). 이러한 접착제는 제조업체의 지침에 따라서만 사용해야 합니다(즉, 환기가 잘되는 곳에 적절한 PPE가 있는 경우). - 챔버 1의 뚜껑을 힌지로 부착하여 마우스를 챔버에 쉽게 넣고 챔버에서 회수 할 수 있도록하십시오. 자체 접착식 발광 다이오드(LED) 테이프를 뚜껑의 내부 표면에 부착하여 ~4800lux의 조명을 제공합니다.
- 불투명 아크릴 ....
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결과
MCA 분석은 여러 기계적으로 구별되는 마우스 통증 모델과 함께 성공적으로 사용되었습니다. 도 2는 선택의 결과 측정이 챔버 2 의 중간 지점을 횡단했던 데이터를 도시한다(도 2A). 챔버 3으로의 탈출 대 중간 지점을 사용하여 얻은 데이터는 매우 유사하며, 5 mm 프로브 높이를 갖는 신경병증성 통증의 절약 신경 손상 (SNI) 모델에서 챔버 3 탈출에 대한 중간 대 ~45 s의 경우 ∼45 s이다13.
CFA 유도 염증성 통증 모델에서, 식염수의 대조군 뒷발(plantar) 주사는 탈출 지연시간 대 기준선을 변화시키지 않는다. 한쪽 뒷발에 CFA를 주사한 마우스는 주사 후 4일 후에 탈출 대기 시간이 크게 증가했지만, 프로브 높이가 5mm로 상승했을 때만 나타났습니다. 결정적으로, 5mm에서 탈출하기 위한 이러한 증가된 잠복기는.......
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토론
모든 행동 테스트와 마찬가지로, 적절한 취급, 무작위 화 및 동물 치료에 대한 맹목은 전체적으로 필수적입니다. 복잡한 행동과 의사 결정에 대한 다요인적 투입을 감안할 때, 동물은 고통을 최소화하면서 가능한 한 일관되게 다루고, 습관화하고, 테스트해야합니다. 또한 챔버 1에서 마우스 배치 타이밍을 재현하고, LED 조명을 켜고, 장벽을 제거하는 데주의를 기울여야합니다.이 차이는 후속 동작에 영향을 줄 수 있으므로 다음과 같습니다.
도 1A에 묘사된 상이한 결과 측정치들은 상호-관련되어 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 챔버(2)에 진입하는 마우스는 보통 챔버(2)의 중간 지점을 횡단한 다음, 거의 항상 챔버(3)로의 탈출을 완료한다. 이것은 결과 측정 I, II 및 IV가 상호 관련되어 있음을 의미합니다. 결과 측정 III 및 V는 챔버 2에서의 총 체류 시간과 모든 3 챔버에서의 체류 시간의 비율을 각각 측정한다. 따.......
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공개 사항
저자는 공개 할 관련 이해 상충이 없습니다.
감사의 글
GM은 NDSEG 대학원 펠로우십의 지원을 받습니다. VLT는 NIH NIGMS 보조금 #GM137906와 Rita Allen Foundation의 지원을 받습니다. AJS는 국방부 보조금 W81XWH-20-1-0277, W81XWH-21-1-0197 및 Rita Allen Foundation의 지원을 받습니다. 우리는 챔버 2 층 및 프로브 플레이트에 대한 3D 프린터 파일을 설계하고 자유롭게 사용할 수있게 해준 워싱턴 대학 의과 대학의 Alexxai Kravitz 박사에게 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 32.8ft 3000K-6000K 조정 가능한 백색 LED 스트립 조명, 600 SMD 2835 LED가 있는 디밍 가능한 슈퍼 브라이트 LED 테이프 조명 | Lepro | SKU: 410087-DWW-US | 조명 챔버용 1. https://www.lepro.com/32ft-dimmable-tunable-white-led-strip-lights.html |
| 3D 프린팅 '스파이크 베드' 및 '챔버 2 층' | Shapeways | N/A | 옵션, 무딘 맵 핀의 대안으로 기계식 프로브용. |
| 70% 에탄올 | 다양한 | N/A | 생쥐 사이의 MCA를 청소합니다. |
| Acryl-Hinge 2 | TAP Plastics | N/A | 챔버 뚜껑을 후면 벽에 부착하기 위한 것입니다. https://www.tapplastics.com/product/plastics/handles_hinges_latches/acryl_hinge_2/122 |
| Chemcast 캐스트 아크릴 시트, 투명 | TAP 플라스틱 | N/A | 3mm 두께. 챔버 1의 전면 벽용. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_cast_clear/510 |
| Chemcast 캐스트 투명 컬러 아크릴, 투명 진한 빨간색 - 50% | TAP 플라스틱 | N/A | 3mm 두께. 50% 광 투과율. 챔버 2와 3의 벽과 뚜껑용. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_transparent_colors/519 |
| Chemcast 반투명 & 불투명 컬러 캐스트 아크릴, 불투명 화이트 - 0.1% | TAP 플라스틱 | N/A | 3mm 두께. 챔버 1의 측벽 및 뚜껑용. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_color/341 |
| 소독제(예: Quatricide) | Pharmacal Research Laboratories, Inc. | 65020F | 테스트 세션이 끝날 때 MCA를 소독합니다. |
| 마커를 드라이 지우고 | 보드 다양한 | N/A | 비디오 푸티지의 시작 부분에 실험적인 정보를 추가합니다. |
| 맵 핀 | 다양한 | N/A | 옵션, 기계식 프로브용. 사용하기 전에 사포를 사용하여 날카로운 끝을 무디게 하십시오. 3D 프린팅 부품 대신 사용할 수 있습니다. |
| 종이 타월 | 다양한 | N/A | MCA를 청소/소독합니다. |
| SCIGRIP Weld-On #3 아크릴 시멘트 | TAP 플라스틱 | N/A | 아크릴 시트를 챔버에 조립하고 경첩을 부착하는 데 사용됩니다.https://www.tapplastics.com/product/repair_products/plastic_adhesives/weld_on_3_cement/131 |
| 스톱워치 | 다양한 | N/A | 탈출 대기 시간/체류 시간을 실시간 또는 녹화된 비디오에서 기록합니다. |
| 타이머 | 다양한 | N/A | LED 켜기를 보장하기 위해 장벽 제거 및 테스트 완료 시간이 일관되게 지정됩니다. |
| 비디오 카메라 | 다양한 | HDRCX405 핸디캠 캠코더 | MCA 장치에서 마우스 동작을 기록합니다. 1080p 해상도를 지원하는 모든 소비자용 비디오 카메라로 대체할 수 있습니다. |
| 삼각대 | Famall | N/A | MCA 영상을 녹화하기 위해 벤치 높이에서 카메라를 잡을 수 있는 모든 삼각대가 허용됩니다. |
참고문헌
- Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain. 32 (1), 77-88 (1988).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative ....
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재인쇄 및 허가
