1 september 2023
Methoden voor eenvoudige, snelle inductie van een rugpijnmodel bij muizen worden hier gegeven met behulp van een intraligamentaire injectie van urineplasminogeenactivator.
Dit protocol schetst een niet-invasieve methode om chronische rugpijn bij muizen tot 10 weken te induceren, die snel en betrouwbaar kan worden uitgevoerd met minimale training. Het moeilijkste aspect van deze techniek is om te herkennen hoe het injecteren van ligament aanvoelt versus het injecteren van spieren. Het voelen van weerstand bij contact duidt op ligamentinjectie.
Geen weerstand betekent dat de naald zich in de spier of buikholte kan bevinden. Neem om te beginnen een steriel plat oppervlak om de muis te plaatsen. Plaats vervolgens een herstelstation voor verwarmingskussen naast de operatieopstelling om muizen na injectie onmiddellijk over te plaatsen.
Bereid vervolgens de urokinase en een Hamilton-spuit voor. Zuig de oplossing van tevoren op om de tijd die de muis onder narcose doorbrengt te minimaliseren. Gebruik na het verdoven van de muis twee vingers om de lumbale spinale segmenten op L2 en L3 onder de ribbenkast te lokaliseren en controleer de injectieplaats.
Plaats de punt van de Hamilton-spuit naast de ruggengraat. Plaats de spuit in een hoek van ongeveer 45 graden in het ligament direct naast het bot. Steek de punt van de naald voorzichtig, maar stevig, in het ligament en injecteer langzaam totdat alle vijf microliter zijn geïnjecteerd.
Verwijder de naald voorzichtig en langzaam. Plaats de muis vervolgens in het warmteterugwinningsstation totdat deze wakker wordt en mobiel wordt. Controleer de muizen gedurende een uur na de operatie om er zeker van te zijn dat alle normale motorische functies doorgaan.
Controleer na de operatie gedurende een week dagelijks het gewicht en de injectieplaats van de muizen om infectie of complicaties te voorkomen. Verplaats elk dier vóór het testen naar een afzonderlijke, doorzichtige ligbox op de testtafel met een scherm. Stimuleer vervolgens het voetkussen met het 3.61 Von Frey-filament dat vier gram kracht uitlokt.
Een voetterugtrekking van drie tot vijf stimuli wordt als een positieve reactie beschouwd. Breng nu het volgende zwakkere filament in de reeks aan totdat het dier niet meer reageert op de mechanische stimulatie. Gebruik het hogere filament totdat er een reactie wordt uitgelokt en schakel dan terug naar het lagere filament.
Bereken met behulp van een algoritme voor het aanpassen van curves de mechanische terugtrekkingsdrempel, de minimale hoeveelheid kracht die nodig is om 50% van de tijd een reactie uit te lokken. Om de Hargreaves-test uit te voeren, plaatst u de muizen in hokjes op een glazen oppervlak dat van onderaf wordt verwarmd door een infraroodzender. Meet de tijd vanaf het toepassen van infrarood lichtprikkel op de achterpoot van de muis tot het terugtrekken als voetlatentie.
Voor de Cold Plate Test plaatst u de muizen op het koude plaatapparaat dat is afgekoeld tot min negen graden Celsius. Noteer de tijd die de muis nodig heeft om zijn voet op te tillen nadat hij op het apparaat is geplaatst als de latentie om de voet terug te trekken. Om de angsttest uit te voeren, plaatst u elk dier in de testbox voor plaatsvoorkeur met een doorgang tussen twee kamers.
De ene apparaatkamer moet helder verlicht zijn, terwijl de andere kant donker moet blijven. Bewaak met behulp van een computer de lichte en donkere bezettingstijden en overgangen van het dier tijdens een test van 10 minuten. Plaats vervolgens de modelknaagdieren of naïeve dieren op het nuldoolhof, of gebruik de tweekamertest voor lichte of donkere plaatsvoorkeuren.
Beoordeel de tijd die wordt doorgebracht in gesloten en open gebieden van het doolhof met behulp van een stopwatch. Spuit voor de Sucrose Splash Depression Test een 10 tot 30% sucrose-oplossing op de dorsale code en scoor de frequentie, duur en latentie van de verzorging gedurende 10 minuten. Om nieuwe objecttests uit te voeren, laat u muizen gedurende een uur individueel acclimatiseren in een doorzichtige plastic kooi met een open bovenkant.
Voeg gedurende vijf minuten twee identieke minifiguren toe aan tegenovergestelde hoeken van de kooi. Laat de dieren op de testdag een uur acclimatiseren en plaats de twee identieke minifiguren vijf minuten in dezelfde posities van de kooi voordat ze worden teruggeplaatst in de thuiskooi. Vervang vervolgens een van de originele figuren door een duidelijk ander nieuw object.
Breng de muizen na vier uur terug naar de testkooi en noteer de tijd die ze hebben besteed aan het verkennen van de objecten. Voor de beoordeling van de motorische functie bouwt u een tunnel van een papieren handdoekbuis die aan één rand in de lengte is doorgesneden. Spreid de tunnel open op een schoon stuk printerpapier.
Houd de muizen voorzichtig vast totdat ze kalm zijn. Breng niet-giftige Oost-Indische inkt aan op de poten van een muis door ze in een inktpot, stempelkussen of wattenstaafje te plaatsen. Laat de muizen los bij de ingang van de tunnel.
Laat ze door de tunnel rennen en vang ze aan het einde. Scoor pootafdrukken op basis van paslengte, pasbreedte en teenspreiding. Mechanische en thermische overgevoeligheidstesten toonden aan dat de muizen met chronische rugpijn een significant verhoogde mechanische, warmte- en koudegevoeligheid hadden in vergelijking met de naïeve controles.
Angstanalyse toonde aan dat de totale tijd doorgebracht in de lichte kamer van de licht- en donkerdoos en het aantal opfokgebeurtenissen significant lager waren bij muizen met chronische rugpijn, wat wijst op angst. Tijdens de Sucrose Splash Test vertoonden muizen met chronische rugpijn een lagere verzorgingstijd en het aantal vlooien. De hoeveelheid tijd voordat de verzorging begint, werd echter aanzienlijk verlengd.
De paslengte tussen muizen met chronische rugpijn en naïeve muizen was significant verschillend. Het belangrijkste om te onthouden wanneer u deze procedure probeert, is dat u mikt op de ligamenten rond de wervelkolom, niet op de spier. Het model voor chronische rugpijn biedt een betrouwbaar hulpmiddel om een verscheidenheid aan nieuw onderzoek, farmacologische en andere potentiële therapieën te beoordelen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft een niet-invasieve methode om chronische rugpijn bij muizen te induceren voor een periode tot 10 weken, die snel en betrouwbaar kan worden uitgevoerd met minimale training. De techniek richt zich op het herkennen van het verschil tussen injectie in het ligament en in de spier.
Aanhoudende lage rugpijn blijft een grote translationele uitdaging in de pijntherapie, aangezien er beperkte preklinische modellen zijn die chroniciteit en gedragsmatige comorbiditeiten accuraat reflecteren. Het muismodel geïnduceerd door urokinase-type plasminogeenactivator maakt een snelle, reproduceerbare inductie van langdurige rugpijn mogelijk, wat bijdraagt aan mechanische risicoreductie en targetvalidatie voor nieuwe analgesistische kandidaten. Dit model vormt een cruciaal omslagpunt in de pijplijn voor de ontdekking van pijnstillers door een robuust platform te bieden voor kwantitatieve, cross-functionele evaluatie van therapeutische hypothesen.
Dit model is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot prekliniek, waardoor een brug wordt geslagen tussen vroege mechanistische studies en lead-identificatie enerzijds, en translationeel relevante gedragsmatige uitkomsten anderzijds.