2014년 7월 29일
우리는 아편 유발 통각 과민과 생쥐의 관용의 개발을 검토하는 프로토콜을 설명합니다. 순진과 모르핀 처리 된 동물의 열 및 기계적 통각 반응의 측정을 바탕으로, 그것은 고통의 감도 (통각 과민)의 증가를 정량화 및 만성 아편 관리와 관련된 진통제 (허용 오차)이 감소 할 수 있습니다.
다음 실험의 전반적인 목적은 마우스에서 오피오이드 유도성 통각과민과 진통제 내성의 발달을 관찰하는 것입니다. 이는 첫 번째 단계로, 0일 차에 모르핀 투여 후 시간 경과에 따른 일반 마우스의 열 및 기계적 통각 반응을 측정함으로써 달성됩니다. 통각 역치는 7일 차에 모르핀을 투여하기 전 매일 측정합니다.
진통 내성의 발현을 확인하기 위해 모르핀의 진통 효과를 시간 경과에 따라 다시 한번 측정합니다. 그 결과, 모르핀을 반복 투여함에 따라 통증 민감도가 증가하고 진통 내성이 발현되는 것이 관찰되었습니다.
이 방법은 여러 마리의 마우스에서 통증 과민성과 진통제 내성의 발달에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다. 만성 오피오이드 처치 후, 이 방법은 다른 오피오이드나 유전자 변형 마우스에도 적용될 수 있습니다. 실험 절차 시연은 저희 연구실의 대학원생이 진행할 예정입니다. 스트레스로 인한 진통 작용을 최소화하기 위해, 마우스는 매일 5분 동안 핸들링하며 보정기에 스스로 들어갈 때까지 순응 과정을 거칩니다.
순화가 완료되면, 서모스탯을 48 °C로 설정하여 꼬리 침지 검사를 시작합니다. 마우스를 보정기에 조심스럽게 넣습니다. 마우스가 적절히 고정되면, 밖으로 돌출된 꼬리 끝부분의 2/3를 항온수조에 담그고 초시계를 작동시킵니다.
통각 수용과 통각 반응을 구별하는 것이 이 절차의 핵심 요소입니다. 적절한 판정과 연습이 성공에 결정적인 역할을 합니다. 동물의 움직임을 관찰하고 초시계를 멈추십시오.
마우스가 뜨거운 물에서 꼬리를 빼는 즉시, 회피 잠복기를 기록하십시오. 마우스를 케이지로 돌려보내고, 동일한 순서를 유지하며 시리즈가 끝날 때까지 다음 동물들을 테스트하십시오. 통각 반응 측정을 두 번 더 반복하십시오.
각 마우스의 초 단위 통각 반응 잠복기는 세 번의 연속적인 측정값의 평균으로 결정합니다. 꼬리 압박 테스트의 경우, 먼저 마우스를 보정기에 조심스럽게 넣고 꼬리를 anal JMeter의 원추형 팁 아래에 위치시킵니다. 배치가 완료되면, 풋 스위치를 눌러 꼬리 근위부에 균일하게 증가하는 압력을 가합니다.
통각 반응의 첫 징후가 나타나면 팁을 뗍니다. 통각 반응에는 몸부림, 찍찍거리는 소리 또는 꼬리 회피 반응이 포함될 수 있습니다. 통각 반응을 유발하는 현재의 힘을 g 단위로 기록합니다.
동일한 마우스 꼬리의 중간 부분과 원위부에서 32초 간격으로 이 측정을 반복하고, 동물을 홈 케이지로 돌려보낸 뒤 모든 마우스의 테스트가 완료될 때까지 이 단계를 반복합니다. 먼저, 평균 통각 수치가 유사한 두 동물 그룹을 정의합니다. 그 다음, 각 동물의 체중을 측정하고 기록합니다.
식염수군과 모르핀군이 설정되면, 피하 투여를 위한 생리식염수 내 모르핀 용액을 준비합니다. 꼬리 침지 검사와 꼬리 압박 검사 모두에서 통각 반응 잠복기를 측정하고, 이를 각 군의 0.0시점으로 기록합니다. 그 다음, 각 동물의 군에 따라 모르핀 또는 식염수를 주입합니다.
30분 후, 각 동물의 통각 반응 기록을 시작합니다. 실험 초기 단계에서는 마우스가 유해 자극에 반응하지 않을 가능성이 높으므로 컷오프(cutoff) 값에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 통각 반응이 나타나지 않는 경우, 동일한 테스트 순서를 유지하면서 조직 손상을 방지하기 위해 25초의 컷오프 시간을 적용합니다.
만성 모르핀 처치군의 경우, 주사 후 3.5시간까지 30분마다 통각 측정물을 반복해서 측정하십시오. 앞서 시연한 바와 같이 TIT 및 TPT에서 동물의 통각 반응을 측정하여 1일 차 값을 얻으십시오. 신선한 모르핀 용액을 준비하십시오.
그룹 배정에 따라 모르핀 또는 식염수를 주사하고, 다음 날까지 동물을 휴식시킵니다. 다음 날, 두 번째 주사를 투여하기 전에 TIT 및 TPT에서 통각 반응을 측정합니다. 이러한 단계를 6일 동안 매일 반복합니다.
7일째에 모르핀으로 유도된 진통 효과를 평가합니다. 앞서 실시한 꼬리 침지 검사(tail immersion test)의 시간 경과 패러다임에 따르면, 모르핀의 최대 진통 효과는 30분 후에 나타났습니다. 하지만 꼬리 압박 검사(tail pressure test)에서는 식염수를 주입한 대조군과 비교했을 때 최대 효과가 60분 후에 나타났습니다.
이러한 결과는 7일의 처치 기간 동안 매일 모르핀을 투여했을 때 열 및 기계적 기저 통각 수치가 유의미하고 점진적으로 감소했음을 보여줍니다. 만성 처치 후, 모르핀 처치 쥐의 기저 통각 수치는 식염수를 투여한 대조군 쥐보다 유의미하게 낮았습니다. 급성 모르핀 투여 후, 만성 모르핀 처치군의 통각 반응은 유의미하게 증가했으나, 식염수 투여 대조군의 기저 통각 수치를 약간 상회하는 수준에 그쳤습니다.
TIT 및 TPT에서는 30분 후에, TIT에서는 60분 후에 측정된 마우스의 결과이며, 여기에는 생리식염수 또는 모르핀 투여 30분 후에 측정된 통각 역치 값이 0일 차와 7일 차의 발달 과정에 따라 도식화되어 있습니다. 이 기술은 통증 연구 분야의 연구자들이 만성 모르핀 투여로 유도된 통증 과민성과 진통제 내성 발달에 있어 약리학적 또는 유전적 중재의 효과를 탐구할 수 있는 길을 열어주었습니다.
본 연구에서는 마우스의 오피오이드 유발 통각과민 및 진통제 내성을 조사하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 열 및 기계적 통각 반응을 측정함으로써, 만성 모르핀 투여 후 통증 민감도와 진통 효과의 변화를 정량화합니다.
오피오이드 유발 통각과민과 진통제 내성은 진통제 개발의 중대한 과제로, 오피오이드 치료제의 장기적 효능을 저해합니다. 본 프로토콜은 in vivo에서 열 및 기계적 통각 수용의 변화를 정량화함으로써 기전적 위험 요소를 제거하며, 이는 진통제 후보 물질의 표적 검증과 예측 신뢰도를 뒷받침합니다. 이러한 접근 방식은 오피오이드 반응의 유전적 및 약리학적 조절 인자를 평가하기 위한 질환 관련 시스템을 제공하여, 통증 연구의 포트폴리오 선별 및 선도 물질 식별에 기여합니다.
이 방법은 초기 표적 검증부터 리드 최적화, 전임상 효능 시험에 이르는 진통제 개발 연속 과정에 통합되어, 진통제 부작용 가능성과 치료 지수를 반복적으로 평가할 수 있게 합니다.