Ocena hiperalgezji kolana u myszy za pomocą pomiaru ciśnienia
13 czerwca 2025
Protokół opisuje, jak mierzyć hiperalgezję kolana u myszy. Pokazujemy przykłady ostrego bólu kolana na mysich oraz modeli choroby zwyrodnieniowej stawów (OA).
Opracowaliśmy translacyjnie istotne testy bólu u myszy z postępującym eksperymentalnym zwyrodnieniem stawów kolan, aby lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw bólu stawów. Osoby z chorobą zwyrodnieniową stawów również mają obniżone progi ciśnienia bólu. Metoda jest solidna i powtarzalna oraz oferuje podejście o średniej przepustowości do testowania potencjalnych analogicznych efektów systemowych lub intraartykulalnie podawanych nowych związków.
Interesuje mnie badanie lęku związanego z postępującym eksperymentalnym OA. Opracowujemy testy badające korelację lęku z bólem związanym z OA oraz umożliwiające badanie podstawowych mechanizmów. Na początek podłącz kabel z urządzenia PAM do komputera. Podłącz drugi kabel z urządzenia do przetwornika siły.
Teraz włącz komputer i uruchom oprogramowanie PAM. Ustaw maksymalną wartość ciśnienia w oprogramowaniu na 450 gramów. Następnie zostaw myszy w pomieszczeniu testowym na 15 do 30 minut, aż się zaaklimatyzują i uspokają.
Upewnij się, że mysz jest spokojna i nieruchoma podczas skrępowania. Jeśli nie, odłóż go do klatki i odłóż testy o kilka dni. Trzymaj mysz w lewej ręce, trzymając ją na grzbiecie i mocno trzymając ogon czwartym i piątym palcem.
Przełóż palec wskazujący prawej ręki przez wiązanie przetwornika i włóż palec z przetwornikiem do przezroczystej plastikowej torebki. Teraz prawym kciukiem i środkowym trzymaj prawą nogę. Delikatnie przytrzymaj łapę do tenaru lewej ręki palcem środkowym.
Upewnij się, że kolano jest ustawione pod kątem około 90 stopni na początku testu. Następnie dotknij bocznej strony kolana prawym kciukiem, a przyśrodkowej strony przetwornika palcem wskazującym. Naciskaj powoli na kolano, a następnie zwiększaj siłę z prędkością 30 gramów na sekundę.
Stale zwiększaj ciśnienie, aż osiągnie 450 gramów na sekundę lub aż mysz zacznie wykazywać zachowania związane z bólem, takie jak wokalizacje, drganie mięśni, poruszanie się ciałem lub ruch wąsa. Po osiągnięciu progu cofnij palec z przetwornikiem. Nagraj ciśnienie wyświetlane na ekranie.
Wstrzyknięcie Pam3CSK4 w stawie stawowej u myszy spowodowało hiperalgezję kolana zależną od dawki, osiągając szczyt cztery godziny po podaniu i wracając do stanu wyjściowego po 24 godzinach. Intraartykularne wstrzyknięcie lidokainy w szczytowym momencie czterech godzin odwróciło hiperalgezję kolana wywołaną Pam3CSK4 w ciągu 30 minut. Operacja DMM spowodowała wyraźną hiperalgezję kolana dwa tygodnie po zabiegu, powoli wracając do zdrowia do 16. tygodnia.
Myszy operowane na falę również rozwinęły wyraźną hiperalgezję kolana po operacji, ale hiperalgezja kolana szybciej się regenerowała. Intraktylularne zastrzyknięcie lidokainy cztery tygodnie po operacji DMM skutkowało natychmiastowym odwróceniem hiperalgezji kolana w ciągu 30 minut, a efekt zmniejszył się o cztery godziny.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia protokół pomiaru hiperalgezji kolanowej u mysich modeli, skupiając się szczególnie na ostrym bólu kolana i stwardnieniu stawów (OA). Opracowanie metod zapewnia wgląd w mechanizmy leżące u podstawy bólu stawów i umożliwia badanie nowych związków chemicznych.
Kluczowe elementy badania
Obszar badań
- Testy bólu u mysich modeli
- Mechanizmy bólu stawów
- Badania nad stwardnieniem stawów
Tło
- Rozumienie progów bólu w stwardnieniu stawów
- Korelację między bólem OA a lękiem
- Znaczenie rzetelnych i powtarzalnych metod w badaniach przedklinicznych
Zastosowane metody
- Pomiar hiperalgezji in vivo
- Mysie modele ostrego bólu kolana i OA
- Zastosowanie ciśnienia za pomocą przetwornika siły
Główne wyniki
- Wykazane testowanie progów bólu przy użyciu rosnącego ciśnienia
- Iniekcje dostawcze wywoływały zależne od dawki hiperalgezję kolana
- Zauważalne wzorce regeneracji u operowanych myszy
Wnioski
- Ustanowiono wiarygodny protokół oceny bólu kolan u myszy
- Przyczynia się do badań przedklinicznych nad stwardnieniem stawów i zarządzaniem bólem
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of knee hyperalgesia in mice using pressure application measurement (PAM) enables robust evaluation of peripheral sensitization and pain-related behaviors in preclinical arthritis models. This standardized assay supports predictive confidence in pain mechanism studies and pharmacological intervention testing, directly informing early-stage analgesic discovery and target validation. Its reproducibility and sensitivity to drug effects position it as a critical tool for portfolio triage and translational alignment in pain and osteoarthritis research.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of pain pathways and peripheral sensitization mechanisms in disease-relevant models.
- Supports functional target validation by quantifying behavioral pain thresholds in response to pharmacological agents.
- Facilitates mechanistic de-risking for novel analgesic targets through standardized, reproducible outputs.
Screening & Assay Development
- Provides a validated, medium-throughput assay for evaluating compound efficacy in modulating knee hyperalgesia.
- Delivers quantitative, reproducible pain threshold measurements suitable for screening workflows.
- Supports assay standardization and cross-study comparability for pain-related endpoints.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical pain assessment with clinically relevant behavioral outcomes observed in osteoarthritis patients.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation by modeling both acute and chronic pain states.
- Supports risk-adjusted advancement decisions for analgesic candidates based on translationally relevant endpoints.
Pipeline & Workflow Integration
The PAM-based knee hyperalgesia assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum, supporting both early mechanistic studies and downstream compound evaluation.
- Discovery Biology: Quantifies pain-related behavioral responses to test hypotheses about peripheral sensitization and analgesic mechanisms.
- Screening: Provides standardized, quantitative outputs for compound efficacy assessment in pain models.
- Analytics: Enables statistical comparison of pain thresholds across experimental groups and interventions.
- Translational Research: Bridges preclinical findings with clinical pain endpoints, enhancing predictive value for human studies.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, scalable assay platform for diverse pain and arthritis research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in pain target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable pain assessment for cross-study comparability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by providing robust preclinical endpoints.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of analgesic and anti-inflammatory candidates.
Implementation Considerations
- Requires technical expertise in rodent handling and behavioral pain assessment.
- Needs calibrated PAM instrumentation and compatible data acquisition software.
- Demands rigorous experimenter training and cross-team standardization for reproducibility.
- Adaptable to both acute and chronic pain models, but may require protocol optimization for different disease contexts.
- Potential limitations include animal acclimatization and behavioral variability, necessitating careful experimental controls.
