To badanie opisuje metodę dostawowego wstrzykiwania mono-jodooctanu u szczurów i omawia wynikające z tego zachowania związane z bólem i zmianami histopatologicznymi, które dostarczają punktów odniesienia dla przyszłych zastosowań.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
To badanie opisuje metodę dostawowego wstrzykiwania mono-jodooctanu u szczurów i omawia wynikające z tego zachowania związane z bólem i zmianami histopatologicznymi, które dostarczają punktów odniesienia dla przyszłych zastosowań.
Obecne modele zwierzęce choroby zwyrodnieniowej stawów (OA) można podzielić na modele spontaniczne i modele indukowane, które mają na celu symulację zmian patofizjologicznych w chorobie zwyrodnieniowej stawów u ludzi. Jednak jako główny objaw w późnym stadium choroby zwyrodnieniowej stawów, ból wpływa na codzienne życie pacjentów i nie ma wielu dostępnych modeli. Model indukowany monojodooctanem (MIA) jest najczęściej stosowanym modelem bólu zwyrodnieniowego stawów, stosowanym głównie u gryzoni. MIA jest inhibitorem dehydrogenazy gliceraldehydo-3-fosforanowej, która powoduje śmierć chondrocytów, zwyrodnienie chrząstki, osteofit i mierzalne zmiany w zachowaniu zwierząt. Poza tym w modelu indukowanym przez MIA można wykryć zmiany ekspresji metaloproteinazy macierzy (MMP) i cytokin prozapalnych (IL1 β i TNF α). Zmiany te są zgodne ze stanami patofizjologicznymi choroby zwyrodnieniowej stawów u ludzi, co wskazuje, że MIA może wywołać mierzalny i skuteczny model bólu zwyrodnieniowego stawów. Niniejsze badanie ma na celu opisanie metodyki dostawowego wstrzykiwania MIA u szczurów oraz omówienie wynikających z tego zachowań bólowych i zmian histopatologicznych.
Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) jest najczęstszą chorobą stawów na świecie, dotykającą około 10-12% populacji u dorosłych1. Najpowszechniej zajętym stawem jest staw kolanowy, a choroba zwyrodnieniowa stawów występuje częściej u osób starszych, zwłaszcza kobiet2. Jako choroba przewlekła, choroba zwyrodnieniowa stawów rozwija się stopniowo przez dziesięciolecia w niewydolność stawów z objawami takimi jak utrata chrząstki, zapalenie błony maziowej, osteofitoza, pogorszenie funkcji i przewlekły ból3. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) choroba zwyrodnieniowa stawów jest czwartą najbardziej rozpowszechnioną chorobą u kobiet i ósmą najczęściej występującą chorobą u mężczyzn. Do 2020 roku choroba zwyrodnieniowa stawów może stać się czwartą najbardziej niepełnosprawną chorobą u ludzi4. Jednak obecnie dostępne terapie choroby zwyrodnieniowej stawów zajmują się tylko objawami i wydłużają czas do operacji wymiany stawu5.
Spontaniczna choroba zwyrodnieniowa stawów u pacjentów często potrzebuje dużo czasu, aby wywołać objawy kliniczne, takie jak ból związany ze stawami6. We wczesnych stadiach choroby zwyrodnieniowej stawów ból jest zwykle przerywany i staje się częstszy i nasilający się wraz z postępem choroby, co czyni go główną dolegliwością pacjentów7. W związku z tym w ciągu ostatniego półwiecza opracowano obszerne modele zwierzęce bólu związanego z chorobą zwyrodnieniową stawów, aby promować terapię przeciwbólową. Modele otwartego dostępu klasycznie dzielą się na spontaniczne i indukowane. Modele spontaniczne obejmują modele występujące naturalnie i modele modyfikowane genetycznie, które mogą bardziej symulować przebieg pierwotnej choroby zwyrodnieniowej stawów u ludzi8. Modele indukowane można ogólnie podzielić na dwie kategorie: 1) pourazowa choroba zwyrodnieniowa stawów wywołana zabiegiem chirurgicznym lub innym urazem; lub 2) dostawowe wstrzyknięcie substancji chondrotoksycznych lub prozapalnych3. Modele te stanowią podstawę do patofizjologicznych badań nad chorobą zwyrodnieniową stawów i w znacznym stopniu przyczyniają się do opracowania leków zmniejszających ból i zwiększających funkcjonowanie.
Ostatnio, najczęściej używanym induktorem do modelowania choroby zwyrodnieniowej stawów jest monojodooctan (MIA). MIA, inhibitor dehydrogenazy gliceraldehydo-3-fosforanowej, może powodować zmiany w macierzy chrząstki, degradację, utratę chrząstki, zapalenie błony maziowej i inne zmiany, które są podobne do patologicznych zmian w chorobie zwyrodnieniowej stawów u ludzi9. Zauważono, że dostawowe wstrzyknięcie MIA wywołało ciągły ból po 28 dniach od podania MIA, co wskazuje, że model MIA może być przydatny do badania przewlekłego bólu nocyceptywnego10,11,12. W tym badaniu samce szczurów Sprague-Dawley otrzymały zastrzyki dostawowe z 0,5, 1,5 lub 3 mg MIA w stawy kolanowe. Nasilenie bólu stawów wywołanego zakwasem mięśniowym mierzono na podstawie oceny wrażliwości mechanicznej i termicznej po 1, 7, 14, 21, 28 i 35 dniach od wstrzyknięcia. Na tej podstawie wybrano 1,5 mg MIA jako końcowe stężenie do oceny wzorców chodu i zmian histologicznych po 28 dniach od wstrzyknięcia.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Procedury z udziałem zwierząt zostały zatwierdzone przez Komitet Norm Medycznych i Etyki Chińskiego Uniwersytetu Medycznego w Zhejiang i są zgodne z chińskim ustawodawstwem dotyczącym użytkowania i opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi.
1. Dostawowe wstrzyknięcie monojodooctanu w kolano
2. Oceny zachowania
3. Analizy histopatologiczne i immunohistochemiczne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dzięki zastosowaniu tej metodologii opracowaliśmy model bólu w chorobie zwyrodnieniowej stawów (OA) u szczura i wykryliśmy wynikające z niej zmiany. MWT i TWL odzwierciedlały odpowiednio allodynię mechaniczną i hiperalgezję termiczną. Jak pokazano na Rysunku 1, MIA wywołało allodynię mechaniczną i hiperalgezję termiczną w sposób zależny od dawki. Co niezwykłe, spadek MWT osiągnął szczyt między 21. a 28. dniem, a następnie nastąpił wzrost, co sugeruje, że na tym etapie może dochodzić do regen...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Szczurzy model choroby zwyrodnieniowej stawów indukowanej przez MIA jest dobrze ugruntowanym, szeroko stosowanym modelem. Dostawowe wstrzyknięcie MIA początkowo powoduje ciężki i ostry stan zapalny, który prowadzi do dłuższej i zwyrodnieniowej fazy choroby zwyrodnieniowejstawów 17,18. W tym badaniu zmierzyliśmy czułość nocyceptywną za pomocą MWT i TWL oraz oceniliśmy zmiany chodu za pomocą systemu obrazowania. Wcześniejsze doniesienia wykazały, że wstrzyknięcie M...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie zostało sfinansowane przez Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (Grant No: LY17H270016), National Natural Science Foundation of China (Grant No: 81774331, 81873049, and 81673997), oraz Zhejiang Provincial Science and Technology Project of Traditional Chinese Medicine of China (Grant No: 2013ZQ007 i 2016ZZ011).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Przeciwciało anty-Collagen II | Abcam (Wielka Brytania) | 34712 | Podstawowe przeciwciało immunohistochemiczne (IHC) |
| Przeciwciało anty-Collagen X (Col10) | Abcam (Wielka Brytania) | 49945 | Przeciwciało pierwszorzędowe dla IHC |
| DigiGait Imaging System | Mouse Specifics (Boston, MA, USA) | Sprzęt do analizy wzorców chodu | |
| Eosin | Sigma-Aldrich | 861006 | Barwnik dla HE barwienie |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | Barwnik do barwienia SO Kozie |
| przeciwciało anty-mysie | ZSGQ-BIO (Pekin, Chiny) | PV-9002 | Przeciwciało drugorzędowe dla |
| przeciwciała anty-królika IHC Goat | ZSGQ-BIO (Pekin, Chiny) | PV-9001 | Przeciwciało drugorzędowe dla IHC |
| Hematoxylin | Sigma-Aldrich | H3163 | Barwnik do barwienia HE |
| MIA | Sigma-Aldrich | I4386-10G | proszek |
| MMP13 | Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, USA) | 69926 | Przeciwciało pierwotne dla IHC |
| Modułowe centrum zatapiania tkanek | Thermo Fisher Scientific (USA) | EC 350 | Produkuj bloki parafinowe. |
| Aparatura do testu podeszwowego | UgoBasile (Włochy) | 37370 | Sprzęt do testu TWL |
| Zestaw odczynników PrimeScript RT (Perfect Real Time) | TaKaRa Biotechnology Co. Ltd. (Dalian, Chiny) | RR037A Ekstrakcja | całkowitego RNA z hodowanych komórek |
| Mikrotomy obrotowe i przesuwne | Thermo Fisher Scientific (USA) | HM325 | Precyzyjne sekcje parafinowe. |
| Safranin-O | Sigma-Aldrich | S2255 | Barwnik do barwienia SO |
| Tissue-Tek VIP 5 Jr | Sakura (Japonia) | Procesor infiltracji próżniowej |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.