좌골 신경 및 쥐의 통증 과민성 시험의 만성 수축
March 13th, 2012
수술의 단순하고 강력한 행동 결과로 인해 좌골 신경의 만성적인 수축이 neuropathic 고통의 사전 저명한 동물 모델 중 하나입니다. 수술에 따라 24 시간 내에 통증 과민성 설립되고 양적 폰 프라이 aesthesiometer (기계적 시험)과 발바닥 진통제 측정기 (온도 시험)를 사용하여 측정할 수있다.
이 절차의 전반적인 목표는 만성 수축, 좌골 신경의 손상, 일반적으로 사용되는 신경병성 통증의 설치류 모델을 수행하고 그에 따른 통증 행동을 정량적으로 측정하는 것입니다. 이것은 먼저 허벅지 중간 높이에서 노출된 좌골 신경 주위에 4개의 chromic gut ligatures를 배치하여 좌골 신경에 수축 손상을 일으킴으로써 달성됩니다. 다음으로, 발바닥 진통 측정기를 사용하여 기계적 자극에 대한 발 철수 임계값과 발바닥 진통 측정기를 사용하여 열 자극에 대한 발 철회 대기 시간을 정량적으로 측정하여 원하는 시점에 뒷발의 통증 행동을 모니터링합니다.
궁극적으로 기계적 및 열적 자극에 대한 유발된 금단 반응의 측정을 통해 부상당한 뒷발의 기계적 및 열적 통증, 과민성의 존재를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 베네(bene)와 Z가 처음 개발한 이 말초 신경 손상 방법은 신경병성 통증이 발생하는 말초 및 중추 메커니즘이 무엇인지와 같은 만성 통증 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 의미는 신경병성 통증 치료로 확장되는데, 그 이유는 이 모델이 통증 과민증을 줄이기 위한 새로운 전략을 조사할 수 있는 기초를 제공하기 때문입니다.
일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 정적 신경 주위에 cmic 장 봉합사를 배치하고 충분하지만 과도하지 않은 신경 손상을 일으키기 위해 적절하게 조이는 것이 특히 어렵기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 이 절차를 시작하려면 수술 작업 표면을 70% 에탄올로 소독하고 이전에 오토클레이브된 멸균 기구, 거즈, 스테이플 및 면봉을 준비합니다. 다음으로, 5% ISO 불소를 사용하여 유도 챔버에서 쥐를 마취합니다.
수술 중 맞춤형 안면 마스크를 통해 2%ISO 불소를 전달합니다. 그 후, 쥐의 왼쪽 뒷다리를 면도 한 다음 동물을 섭씨 37도의 온도 조절 난방 매트에 놓습니다. 윤활 안과 연고를 눈에 바르십시오.
그런 다음 크롬 장 봉합사를 약 3cm의 작은 조각으로 자르고 멸균 식염수에 담그십시오. 다음으로, 알코올과 요오드 용액을 세 번 번갈아 가며 면도한 부위를 소독합니다. 동물이 흉부에 누워 있는 상태에서 왼쪽 뒷다리를 들어 올리고 발에 마스킹 테이프를 사용하여 대퇴골을 척추까지 90도로 유지합니다.
그런 다음 대퇴골 아래 약 3-4mm 떨어진 피부를 절개합니다. 결합 조직을 잘라 절개 부위를 둘러싼 근육에서 피부를 분리합니다. 뭉툭한 가위를 사용하여 대둔근 표재근과 이두근 펨 근육 사이의 결합 조직을 자릅니다.
다음으로, 좌골 신경을 명확하게 시각화할 수 있도록 견인기를 사용하여 두 근육 사이의 간격을 넓힌 다음 집게와 마이크로 가위를 사용하여 주변 결합 조직에서 좌골 신경의 약 10mm를 부드럽게 제거합니다. 각 결찰에 대해 좌골 신경의 삼분기에 근접한 첫 번째 결찰을 묶습니다. 하나의 느슨한 루프로 시작합니다.
그런 다음 고리에 가까운 두 끝을 잡고 고리가 간신히 꼭 맞고 결찰이 신경을 따라 미끄러지지 않을 때까지 당깁니다. 그런 다음 루프를 적절한 위치에 잡고 첫 번째 루프 위에 두 번째 루프를 놓아 매듭을 완성합니다. 다음으로, 결찰의 느슨한 끝을 1mm 원형으로 자르고 신경의 수축을 최소화해야 합니다.
나머지 세 개의 합자에 대해 단계를 반복하여 각 추가 합자를 이전보다 1mm 더 근위부에 묶습니다. 또한 수술이 끝날 때 수축을 최소화하면서 봉합사를 사용하여 근육층을 닫고 스테이플로 피부를 고정합니다. 그런 다음 요오드 용액을 사용하여 상처를 소독합니다.
마취 회복 기간 동안 동물을 면밀히 관찰하고 평평한 종이 침구가 있는 별도의 케이지에서 회복할 수 있도록 합니다. 실험을 시작하기 전에. 며칠 동안 매일 동물을 다루십시오.
그런 다음 행동 테스트를 하기 전에 쥐를 인클로저 안에 습관화하십시오. 테스트 환경은 일정한 온도와 습도 수준으로 조용하고 잘 제어되어야 하며 각 테스트 세션은 하루 중 비슷한 시간에 수행되어야 합니다. 테스트 당일의 기계적 철수 임계값을 연구하려면 실험 15-30분 전에 동적 발바닥 폰 프레이 앤터를 사용하여 실험 15-30분 전에 쥐를 높은 메쉬 바닥 테스트 케이지에 넣고 필라멘트가 있는 터치 자극기 장치를 뒷발의 중간 화분 표면 바로 아래에 놓고 시작 키를 누릅니다.
이것은 필라멘트를 들어 올려 점점 더 큰 힘으로 뒷발의 화분 표면을 기계적으로 자극합니다. 다음으로, 다친 뒷발과 다치지 않은 뒷발 모두의 기계적 철수 역치를 기록합니다. 이 장치는 인출 반응 시 공급되는 최대값을 자동으로 기록하고 표시합니다.
자극 테스트와 다치지 않은 뒷발 사이에 약 5분 간격으로 기계적 자극을 균형 잡힌 순서로 세 번 반복한 다음 발 철수 임계값의 평균을 계산합니다. 테스트 당일의 열 인출 대기 시간을 연구하려면 쥐를 유리 바닥에 놓습니다. 실험 15-30분 전에 열 파종 진통제 기기를 사용하여 케이지를 테스트하고 적외선 소스를 뒷발의 중간 화분 표면 바로 아래에 놓고 시작 키를 누릅니다.
이것은 뒷발의 화분 표면을 투명한 유리 표면을 통해 복사열 빔에 노출시킵니다. 그런 다음 다친 뒷발과 다치지 않은 뒷발 모두의 금단 잠복기를 기록합니다. 이 장치는 열 자극이 시작된 시점부터 열원에서 발이 빠질 때까지 걸린 시간을 자동으로 기록합니다.
자극 테스트 사이에 약 5분 간격으로 열 자극을 최소 3회 반복하고, 부상당한 뒷발과 다치지 않은 뒷발을 균형 잡힌 순서로 테스트한 다음, 발 철수의 평균을 계산합니다. 여기서 잠복기는 좌골 신경의 만성 수축 전과 후 최대 12일까지 위스타쥐의 다친 발과 다치지 않은 발 모두의 기계적 철수 역치를 보여줍니다. 부상당한 동측 뒷발에서 기계적 자극에 대한 발 후퇴 역치가 손상되지 않은 반대쪽 뒷발에 비해 크게 감소합니다. 여기에 표시된 것은 좌골 신경의 만성 수축 전과 후 최대 12일까지 손상된 발과 다치지 않은 발 모두의 열 금단 잠복기입니다.
유사하게, 열 인출 잠복기는 부상당한 동측 뒷발에서 부상하지 않은 반대쪽 뒷발에 비해 크게 감소합니다. CCI 수술은 일단 숙달되면 동물 한 마리당 20분 이내에 적절하게 시행될 수 있으며, 그 결과 뒷발의 장기적인 통증 과민증을 유발할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 부종 후 결찰 후 결찰 아래의 자가 교살이 이루어지므로 결찰을 느슨하게 묶는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
이 말초 신경 손상 기법은 신경 손상으로 인한 만성 통증의 기전을 탐구하기 위해 신경 병성 통증 분야의 연구자들을 위해 통증 과민성 P 파 테스트와 결합되었습니다.
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개요
이 기사는 신경병증성 통증을 연구하기 위한 널리 사용되는 설치류 모델인 좌골 신경의 만성 협착 손상에 대해 설명합니다. 이 절차는 기계적 및 열 자극에 대한 통증 행동을 정량적으로 측정할 수 있게 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 영역
- 신경과학
- 행동 분석
- 만성 통증 연구
배경
- 좌골 신경의 만성 협착은 신경병증성 통증의 대표적인 모델입니다.
- 이 모델은 수술 후 24시간 이내에 통증 과민성이 형성되는 특징이 있습니다.
- 측정 기법에는 von Frey와 발바닥 무통 검사가 포함됩니다.
- 이 모델은 신경병증성 통증의 메커니즘을 이해하는 데 도움이 됩니다.
연구 목적
- 설치류의 좌골 신경에 만성 협착 손상을 유발합니다.
- 손상으로 인한 통증 행동을 정량적으로 평가합니다.
- 신경병증성 통증의 말초 및 중추 메커니즘을 탐구합니다.
사용된 방법
- 좌골 신경 주위에 4개의 크롬 장사망을 배치합니다.
- 특정 시점에 뒷발의 통증 행동을 모니터링합니다.
- von Frey 통각계를 사용하여 기계적 자극에 대한 발 후퇴 임계값을 측정합니다.
- 발바닥 무통 계를 사용하여 열 자극에 대한 발 후퇴 지연 시간을 측정합니다.
주요 결과
- 손상된 뒷발에서 기계적 및 열 통증 과민성의 형성.
- 자극에 대한 유발된 후퇴 반응을 보여주는 정량적 데이터.
- 신경병증성 통증 메커니즘에 대한 통찰력.
- 통증 관리를 위한 새로운 치료 전략 탐구의 기초.
결론
- 만성 협착 손상 모델은 신경병증성 통증 연구에 효과적입니다.
- 결과는 통증 과민성을 줄이기 위한 잠재적 치료 접근법에 정보를 제공할 수 있습니다.
- 이 모델은 만성 통증 메커니즘에 대한 추가 연구를 위한 기초를 제공합니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
The chronic constriction injury (CCI) model enables mechanistic de-risking of neuropathic pain targets by establishing reproducible pain hypersensitivity phenotypes. Quantitative measurement of mechanical and thermal withdrawal thresholds provides predictive confidence for target validation in analgesic discovery. This disease-relevant system supports translational biomarker alignment and preclinical model continuity for go/no-go decisions in pain therapeutics pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by establishing causal links between sciatic nerve injury and pain hypersensitivity phenotypes.
- Operational Value: Enables biological de-risking through standardized induction of neuropathic pain states in rodents.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by quantifying target engagement via reversal of hypersensitivity in injured versus uninjured paws.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for compound evaluation using von Frey and plantar analgesia metrics.
- Quantitative Outputs: Delivers reproducible withdrawal threshold and latency measurements for dose-response characterization.
- Screening Scalability: Facilitates platform reuse through counterbalanced testing of injured and uninjured hind paws across time points.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models peripheral neuropathic pain mechanisms aligned with human chronic pain symptomatology.
- Translational Continuity: Connects discovery-phase target validation to preclinical efficacy testing via hypersensitivity endpoints.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions by demonstrating target-mediated attenuation of mechanical and thermal pain responses.
Pipeline & Workflow Integration
The CCI model integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, enabling iterative refinement of analgesic candidates based on pain phenotype modulation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by linking peripheral nerve injury to quantifiable hypersensitivity phenotypes.
- Screening: Ensures assay readiness through standardized mechanical and thermal stimulus application protocols.
- Analytics: Provides withdrawal threshold and latency readouts that enable inter-group comparison and effect size calculation.
- Translational Research: Connects mechanism elucidation to preclinical validation through consistent pain hypersensitivity metrics.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform for evaluating multiple analgesic targets across discovery campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in neuropathic pain pathways.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through defined ligation parameters and blinded testing procedures.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early de-risking of targets unlikely to modulate hypersensitivity.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization by quantifying target effects on established pain phenotypes.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent microsurgery and behavioral neuroscience for consistent nerve ligation and habituation.
- Dependent on calibrated von Frey aesthesiometers and plantar analgesia meters for accurate threshold and latency measurements.
- Necessitates cross-team standardization of surgery timing, testing environment controls, and counterbalanced paw assessment.
- Involves adaptation considerations when translating rat CCI protocols to other species or pain models.
- Includes practical limitations such as variability in ligation tightness affecting injury severity and hypersensitivity magnitude.
