Test Cold Plantar (CPA) mierzy reakcję na zimno w zakresie od 30 °C do 5 °C, a także może mierzyć adaptację do zimna. Protokół ten opisuje, jak używać CPA do pomiaru nadwrażliwości na zimno, analgezji i adaptacji u myszy.
Method Article
Test Cold Plantar (CPA) mierzy reakcję na zimno w zakresie od 30 °C do 5 °C, a także może mierzyć adaptację do zimna. Protokół ten opisuje, jak używać CPA do pomiaru nadwrażliwości na zimno, analgezji i adaptacji u myszy.
Nadwrażliwość na zimno jest poważnym problemem klinicznym, dotykającym szeroką grupę pacjentów i powodującym znaczne obniżenie jakości życia. Test zimnej podeszwy pozwala na obiektywną i niedrogą ocenę wrażliwości na zimno u myszy i może określić ilościowo zarówno analgezję, jak i nadwrażliwość. Myszy aklimatyzują się na szklanej płytce, a sprasowane granulki suchego lodu są przytrzymywane na szklanej powierzchni pod tylną łapą. Opóźnienie do wyjęcia ze szkła chłodzącego jest używane jako miara wrażliwości na zimno.
Odczucie zimna jest również ważne dla przetrwania w regionach z sezonowymi zmianami temperatury, a aby zachować wrażliwość, zwierzęta muszą być w stanie dostosować swoje progi reakcji termicznej do temperatury otoczenia. Test Cold Plantar Assay (CPA) umożliwia również badanie adaptacji do zmian temperatury otoczenia poprzez testowanie wrażliwości myszy na zimno w temperaturach w zakresie od 30 °C do 5 °C. Myszy są aklimatyzowane zgodnie z powyższym opisem, ale szklana płyta jest schładzana do żądanej temperatury początkowej za pomocą aluminiowych pudełek (lub opakowań z folii aluminiowej) wypełnionych gorącą wodą, mokrym lodem lub suchym lodem. Temperatura płytki jest mierzona w środku za pomocą sondy termopary typu T z żarnikiem. Gdy płytka osiągnie żądaną temperaturę początkową, zwierzęta są badane w sposób opisany powyżej.
Ten test pozwala na testowanie myszy w temperaturach od nieszkodliwych do szkodliwych. CPA daje jednoznaczne i spójne reakcje behawioralne u zdrowych myszy i może być stosowany do ilościowego określania zarówno nadwrażliwości, jak i analgezji. Protokół ten opisuje, jak używać CPA do pomiaru nadwrażliwości na zimno, analgezji i adaptacji u myszy.
Pomiar reakcji na zimno u gryzoni jest ważny dla lepszego zrozumienia potencjalnych mechanizmów wrażliwości na zimno u ludzi zarówno w warunkach normalnych, jak i patologicznych. Test Cold Plantar Assay (CPA), pierwotnie opracowany kilkalat temu1, ma na celu generowanie powtarzalnych, jednoznacznych mysich reakcji behawioralnych na zimny bodziec dostarczony w RT. Nowsze udoskonalenia tego testu umożliwiły powtarzalny pomiar wrażliwości na zimno w szerokim zakresie temperatur2. Obie wersje są również zaprojektowane tak, aby były stosunkowo wydajne i niedrogie w użyciu.
Duży postęp został osiągnięty w zrozumieniu mechanizmów wrażliwości na zimno przy użyciu innych metod behawioralnych. Jedną z metod jest test parowania acetonu, który polega na nałożeniu lub rozpyleniu acetonu na łapę myszy i zmierzeniu czasu, jaki mysz spędza na pstrykaniu łapą3,4. Niestety, reakcje na parowanie acetonu są zakłócone przez uczucie wilgoci i zapach acetonu. Ponadto bodziec zimny, który jest stosowany w teście parowania acetonu, może się różnić w zależności od ilości zastosowanego acetonu i jest trudny do oszacowania. Wreszcie, nieuszkodzone myszy mają minimalne reakcje na aceton na początku badania, co uniemożliwia zmierzenie analgezji przy braku nadwrażliwości tą metodą.
Innym klasycznym testem na zimne reakcje jest test ruchu ogona, gdzie opóźnienie do wycofania jest mierzone po zanurzeniu ogona w zimnej wodzie5,6. Chociaż reakcje behawioralne w tym teście są jednoznaczne, a test mierzy reakcje na określoną temperaturę, zwierzęta muszą być skrępowane podczas testowania, co może zmienić reakcję na zimno poprzez dobrze opisane mechanizmy przeciwbólowe wywołane stresem7.
Innym często używanym narzędziem jest test zimnej płyty, który mierzy reakcje behawioralne myszy po umieszczeniu ich na płytce chłodzonej peltierem8-10. Chociaż narzędzie to dostarcza informacji o reakcjach zwierząt w określonych temperaturach, jest również niekonsekwentnie stosowane; Różne grupy mierzyły różne typy odpowiedzi, w tym liczbę skoków8,11, opóźnienie do pierwszej odpowiedzi8,11-13 i liczbę uniesień łap11,13,14 z bardzo różnymi wynikami. Test na zimnej płytce jest również stosunkowo mało wydajny, ponieważ tylko jedno zwierzę może być testowane na raz i wymaga drogiego i delikatnego urządzenia Peltiera.
Test preferencji temperatury na 2 płytkach jest powszechnie używaną pochodną testu zimnej płyty, który mierzy względną ilość czasu, jaką zwierzęta spędzają na dwóch połączonych płytkach o różnych temperaturach9,15-17. Innym podobnym, powszechnie stosowanym testem jest test gradientu termicznego, w którym mierzy się czas, jaki myszy spędzają w różnych strefach temperaturowych w zakresie od 5 °C do 45 °C na długiej metalowej płytce16. Chociaż testy te pozwalają na porównanie temperatur, nie jest jasne, czy zachowanie to reprezentuje awersję do temperatury, czy preferencję temperaturową.
Na koniec, dynamiczny test zimnej płytki został użyty do zmierzenia, jak myszy reagują na zmieniające się temperatury otoczenia18. Metoda ta polega na umieszczeniu myszy na urządzeniu ogniwa ogniwa Peltiera RT i obniżeniu go do 1 °C, jednocześnie mierząc, jak bardzo myszy skaczą lub liżą łapy przy różnych temperaturach płytki. Chociaż testuje to, jak myszy przystosowują się do chłodnego środowiska, nie zapewnia sposobu na sprawdzenie, jak myszy reagują na zimny bodziec w otoczeniu niższej temperatury otoczenia. Ponadto wymaga drogiego sprzętu do wykonania i nie zapewnia sposobu na przyzwyczajenie myszy do sprzętu testowego przed pomiarem ich wrażliwości na zimno.
Aby uzupełnić te testy, CPA testuje zaaklimatyzowane reakcje na dobrze zdefiniowany bodziec zimny w różnych zakresach temperatur lub podczas procesu adaptacji do niskich temperatur otoczenia. Za pomocą naszej obecnej aparatury może testować do 14 myszy jednocześnie, z potencjałem do niedrogiego zwiększenia do testów o wysokiej przepustowości.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Wszystkie protokoły dotyczące myszy były zgodne z wytycznymi National Institutes of Health i zostały zatwierdzone przez Komitet Badań nad Zwierzętami Washington University School of Medicine (St. Louis, MO).
1. Przygotowanie płytki testowej i obudów
2. Podgrzewanie/chłodzenie szklanej płyty
3. Testowanie myszy w stałych temperaturach
4. Testowanie myszy podczas adaptacji do zimna
UWAGA: To jest alternatywny protokół, który pozwala na testowanie podczas stygnięcia szklanej płytki, a nie gdy płyta się ustabilizowała, a myszy w pełni przystosowały się do zimnego środowiska.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Reakcje behawioralne wywołane u myszy począwszy od 30 °C, 23 °C, 17 °C i 12 °C są wysoce powtarzalne (Rysunek 4A)20. W celu zmierzenia bodźca zimnego generowanego pod tylną łapą, myszy znieczulono koktajlem ketaminy/ksylazyny/acepromazyny, a ich łapy zabezpieczono na szkle na termoparze z włóknem typu T (ryc. 4B)20. Szkło zostało schłodzone lub podgrzane do pożądanego zakresu testowego. Chociaż płyta jest chłodzona równomiernie na całej długości płyty (rysun...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
CPA można wykorzystać do oceny wrażliwości na zimno i adaptacji do zimna u myszy. Zapewnia niedrogi i skuteczny sposób pomiaru reakcji na zimno u nieskrępowanych, zaaklimatyzowanych zwierząt w szerokim zakresie temperatur. Zapewnia również jednoznaczną odpowiedź behawioralną z łatwą do określenia ilościowego i przeanalizowania zmienną wyjściową. Został już wykorzystany do oceny zmian wrażliwości na zimno wywołanych stanem zapalnym1, uszkodzeniem neuropatycznym1, lekami przeciwbólowymi1
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia
Autorzy chcieliby podziękować całemu Laboratorium Gereau za redakcję manuskryptu. Prace te są wspierane przez fundusze NINDS 1F31NS078852 dla DSB oraz fundusz NINDS NS42595 dla RWG.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Sonda termopary typu T | Physitemp | IT-24p | Służy do pomiaru temperatury powierzchni szkła (http://www.physitemp.com/products/probesandwire/) |
| Płyta szklana | Lokalna firma szklarska (w St. Louis, Stemmerich Inc) | Używamy szkła pyrexowego (pływak borokrzemianowy). Nasze laboratorium zazwyczaj używa 1/4 '', ale przydatne są również 3/16 '' i 1/8 '' | |
| Rejestrator danych termicznych | Extech | EA15 | Termolog do śledzenia temperatury szkła (http://www.extech.com/instruments/product.asp?catid=64&prodid=408) |
| 3 ml Strzykawka | BD | 309657 | Górna część jest odcinana, a suchy lód jest ściskany w strzykawce w celu wygenerowania zimnej sondy |
| Komputer | Jeśli używasz rejestratora Extech, każdy komputer będzie działał | ||
| Pudełka aluminiowe | University w St. Louis Pudełka warsztatowe | mają 3 'długości, 4,5 '' szerokości i 3 '' wysokości z uszczelnioną pokrywą. W jednym krótkim boku każdego pudełka, w pobliżu dna, znajduje się otwór o średnicy 1/2 cala. Otwory te są wypełnione gumowymi zaworami odcinającymi, gdy pudełka są wypełnione mokrym lodem lub gorącą wodą. | |
| Podgrzewany cyrkulator wody | VWR | Będzie działał każdy model cyrkulatora wody z pompą | |
| Igła 21 G | BD | 305165 | Dokładny rozmiar igły nie jest ważny |
| Zegar | Każdy minutnik ręczny będzie działał | ||
| Lustro | Każde płaskie lustro będzie działać |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission