이 프로토콜은 쥐에서 무릎 아래 절단을 수행하는 방법과 즉시 표적 근육 재신경 운동(iTMR)을 수행하여 절단 관련 통증 치료 및 예방 전략을 조사하고 절단과 관련된 통증 메커니즘을 더 잘 이해하기 위한 방법을 시연합니다.
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이 논문에서
요약
초록
절단 관련 통증은 환자의 삶의 질을 저하시키고, 오피오이드 사용을 촉진하며, 기능적 재활과 보철물 사용을 줄일 수 있습니다. 절단 후 통증을 신뢰성 있게 발생시키면서도 이동성을 유지하는 전임상 모델은 이러한 결과의 생물학적 메커니즘을 연구하는 데 필수적입니다. 여기서는 Sprague-Dawley 쥐를 이용한 상세하고 재현 가능한 설치류 수술 프로토콜을 제시하여 무릎 아래 뒷다리 절단을 모델링합니다. 이 시술은 경골신경, 일반 비골신경, 설신경을 포함한 좌골신경 가지를 분리하고 절단하여 지속적인 절단 후 신경 병리와 통증 관련 행동을 유발합니다. 쥐는 이 시술에서 잘 회복하며 수술 직후 먹거나 마시는 데 어려움 없이 걸을 수 있습니다. 동물은 이후 반사적이고 자발적인 통증 측정으로 평가할 수 있습니다. 이 시술로 인한 통증 행동은 시간이 지남에 따라 견고하며, 절단 부위에서 표준 반사적 통증 행동을 얻을 수 있습니다. 중요하게도, 보존된 이동성은 운동 장애를 혼란시키지 않고 종단적 행동 검사를 가능하게 합니다. 이 프로토콜은 절단에 초점을 맞추고 있지만, 절단된 신경을 대퇴이두근과 반막근의 근접 운동 가지에 연결하여 절단된 신경 교정과 절단 후 통증에 미치는 영향을 조사하는 등 표적 근육 재신경 개입(TMR)을 포함하는 데 쉽게 적응할 수 있습니다. 우리는 이전에 이 모델을 성공적으로 사용하여 절단 후 통증 행동의 성별 차이를 평가하고 TMR의 효과를 연구한 바 있습니다. 이 프로토콜은 절단 관련 통증, 신경종 형성 및 기능적 결과를 연구할 수 있는 견고하고 유연한 플랫폼을 제공하며, 절단 후 통증 개선을 목표로 하는 번역 연구에 적용할 수 있습니다.
서론
만성 통증은 주요 사지 절단 후 가장 쇠약해지는 합병증 중 하나로, 환자의 최대 70%에 영향을 미칩니다. 1,2,3. 약물 치료, 물리치료, 신경 차단, 심리 치료와 같은 전통적인 통증 관리 전략은 제한적이거나 일시적인 완화를 제공하는 경우가많습니다. 따라서 효과적인 장기 통증 관리 전략에 대한 임상적 필요성이 여전히 큽니다.
근전기 보철물 제어를 강화하기 위해 처음 개발된 표적 근육 재지신경 요법(TMR)은 사지 절단 후 통증 완화에 유망한 방법으로 떠올랐습니다. 수술 기법은 횡단된 혼합 운동 감각 신경을 인근 운동 가지로 재배치하는 것을 포함합니다. 임상적으로 TMR은 환상 지통, 잔여 사지통, 신경종 관련 증상 6,7,8에서 상당히 감소하는 것을 보였습니다. 재....
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프로토콜
모든 동물 시술은 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받아야 하며, 미국 국립보건원(NIH)의 실험동물 관리 및 사용 가이드를 준수해야 합니다.
1. 수술 전 준비
참고: 8주에서 10주 동안 몸무게 250–300g인 수컷과 암컷 스프래그-도울리 쥐(찰스 리버 연구소)가 사용되었습니다.
- 보열 패드를 켜고 멸균 수술장을 준비하세요. 최적의 노출을 위해 쥐 몸에 수직으로 멸균 패드를 설치하세요.
- 모든 수술 도구와 재료를 준비하세요: 멸균 생리식염수(0.9% 염화나트륨), 포비돈-요오드 소독제, 멜록시캄, 지혈, 10-0 미세 봉합사, 4-0 흡수성 꼬임 봉합사, 자, 피부 접착제.
참고: 모든 수술 도구는 오토클레이빙 또는 핫 비드 멸균으로 멸균되어야 합니다. - 쥐를 4% 이소플루란, 분당 10리터 산소, 60% 공기가 들어간 유도 챔버에 넣어 마취를 유도합니다. 4분 후 또는 반응이 없으면 코 콘으로 전환하고 쥐 크기에 따라 이소플루란 함량을 1.5%에서 2.0%로 조절합니다.
- 허리 아래쪽부터 뒷다리 전체까지 ....
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결과
이 후다리 절단 모델은 쥐의 보행 및 탐색 능력을 유지하면서 신경병성 통증 관련 행동을 신뢰성 있게 유도했습니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이, 원위 표적 없이 절단 시 말초신경이 절단되면 B-튜불린 및 칼시토닌 유전자 관련 펩타이드(CGRP) 면역염색으로 결합 부위의 축삭 성장과 신경종 형성이 불규칙하게 나타납니다. 반면, TMR로 치료받은 절단된 신경은 수혜기 가지로 조직적인 축삭 성장을 보였으며, 운동(B-튜불린)과 감각(CGRP) 축삭이 모두 존재하여 성공적인 재신경 신경과 신경종 유사 형태의 부재를 보였다.
행동 검사에서는 절단 후 안정적이고 장기적인 통증 관련 행동이 나타났습니다. 폰 프레이 검사에서 측정된 기계적 철회 임계치는 기저선에서 유의하게 감소했으며, 절단 후 시점에서도 감소한 상태를 유지하여 지속적인 기계적 과민성을 시사합니다(
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토론
이 프로토콜은 후肢 절단 모델의 재현성을 보장하기 위한 필수 수술 단계를 상세히 설명하며, 절단 후 검사에서 보행 및 행동 참여의 보존을 보여줍니다. 신중한 해부학적 식별, 최소한의 신경 조작, 절개된 신경의 긴장 없는 처리 등 주요 수술 원칙이 강조되어 외과의사 간 일관성과 재현성을 보장합니다. 이러한 기술적 고려사항은 절단 후 신경병리를 신뢰성 있게 유도하고 수술 외상과 관련된 의도치 않은 변동성을 최소화하는 데 매우 중요합니다.
절단 중 말초신경 절단은 절단 후 개입이 없을 때 축삭 재생과 신경종 형성을 불규칙하게 만듭니다. 이 모델에서 보듯, 절단은 기계적 및 냉기 과민성 등 지속적인 통증 관련 행동을 유발하는 반면, 동물은 보행 능력을 유지했으며, 이는 OFT와 EPM에서 입증되었습니다. 불안과 통증 관련 보행 영향의 관계는 중재를 통해 더 자세히 밝혀져야 하지만, 현재로서는 이 검사들이 보행 능력을 보여줍니다.......
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공개 사항
저자들은 이해 상충이 없음을 선언합니다.
감사의 글
이 연구는 위스콘신 의과대학 신경과학 연구센터, 리타 앨런 재단, 성형외과 재단의 지원을 받았습니다. 저자들은 동물 관리와 지원에 대해 비교의학 부서에 감사를 표합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 10-0 nylon microsuture (Arosurgical) | AROSurgical | T04A10N07-13 | 미세 신경 결합 봉합사. 10-0 마이크로 봉합사. |
| 4-0 polyglycolic acid suture | Ethicon | AQ1268 | 근육 및 피부 폐쇄 봉합사. 흡수성 4-0 봉합사. |
| 5-0 silk surgical suture | Generic | Generic | 신경 결찰 봉합사 |
| Adult Sprague-Dawley rats | Charles River Laboratories | Generic | 실험용 동물 |
| Alcohol prep pads | Dukal Corporation | Generic | 피부 소독 |
| Betadine 10% | Avrio Health LP | Generic | 소독제 |
| Bone scissors | FST | 16030 | 뼈 절단 도구 |
| Cautery device | FST | 18010-00 | 지혈 장치 |
| Cotton tip applicator (ProAdvantage) | ProAdvantage | Ref 76100 | 조직 조작 |
| Curved microdissector scissors | FST | 15019-10 | 신경 용해를 위한 미세 가위 |
| Forceps (fine Dumont) | FST | 11254-20 | 신경 취급 도구 |
| Forceps (suture tying Dumont) | FST | 11063-07 | 봉합사 취급 도구 |
| Gauze USP type VII (Cardinal Health) | Cardinal Health | Ref 2146 | 멸균 환경 유지 |
| Heating pad warmer (TC1000 temperature controller) | Generic | TC1000 | 온도 제어 장치 |
| Induction chamber (Braintree Scientific) | Braintree Scientific Inc. | Generic | 마취 유도용 |
| Isoflurane (Isospire) | Phoenix | Generic | 마취제 |
| Meloxicam (Ostilox) | VetONE | 5 mg/mL | 진통제 |
| Ruler | Generic | Generic | 해부학적 랜드마크 측정 도구 |
| Sterile saline | Baxter | 0.9 Sodium Lot Y425131 | 관개 용액 |
| Surgical blade 15 | FST | 10015-00 | 피부 절개 도구 |
| Tuberculin syringe | Generic | Generic | 약물 투여 |
| Vaporizer (Surgivet model 100) | Surgivet | Model 100 S/N W2211123 | 마취 유지용 |
| Vetbond tissue adhesive | World Precision Instruments | Generic | 피부 접착제 |
참고문헌
- Balakhanlou, E., Webster, J., Borgia, M., Resnik, L. Frequency and severity of phantom limb pain in veterans with major upper limb amputation: results of a national survey. PM R. 13 (8), 827-835 (2021).
- Resnik, L., Ekerholm, S., Borgia, M., Clark, M.
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재인쇄 및 허가
