Это исследование описывает метод внутрисуставной инъекции моно-йодоацетата у крыс и обсуждает результирующее болевое поведение и гистопатологические изменения, которые предоставляют ссылки для будущих применений.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Это исследование описывает метод внутрисуставной инъекции моно-йодоацетата у крыс и обсуждает результирующее болевое поведение и гистопатологические изменения, которые предоставляют ссылки для будущих применений.
Современные животные модели остеоартрита (ОА) можно разделить на спонтанные модели и индуцированные модели, обе из которых направлены на моделирование патофизиологических изменений ОА человека. Однако, как основной симптом на поздней стадии ОА, боль влияет на повседневную жизнь пациентов, и существует не так много доступных моделей. Монойодоацетатная (MIA)-индуцированная модель является наиболее широко используемой моделью боли ОА, в основном используемой у грызунов. MIA является ингибитором глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, которая вызывает гибель хондроцитов, дегенерацию хряща, остеофит и измеримые изменения в поведении животных. Кроме того, изменения экспрессии матриксной металлопротеиназы (MMP) и провоспалительных цитокинов (IL1 β и TNF α) могут быть обнаружены в модели, индуцированной MIA. Эти изменения согласуются с патофизиологическими условиями ОА у людей, что указывает на то, что МИА может вызывать измеримую и успешную модель боли ОА. Это исследование направлено на описание методологии внутрисуставной инъекции МИА у крыс и обсуждение результирующего поведения, связанного с болью, и гистопатологических изменений.
Остеоартрит (ОА) является наиболее распространенным заболеванием суставов в мире, затрагивающим, по оценкам, 10-12% населения у взрослых1. Наиболее часто вовлеченным суставом является колено, и ОА имеет более высокую заболеваемость у пожилых людей, особенно у женщин2. Как хроническое заболевание, ОА развивается постепенно в течение десятилетий в суставную недостаточность с такими симптомами, как потеря хряща, синовиальное воспаление, остеофитоз, снижение функции и хроническая боль3. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ОА является четвертым наиболее распространенным заболеванием у женщин и восьмым наиболее распространенным заболеванием у мужчин. К 2020 году ОА может стать четвертым наиболее инвалидизирующим заболеванием у людей4. Однако доступные в настоящее время методы лечения ОА направлены только на симптомы и продлевают время до операции по замене сустава5.
Спонтанная ОА у пациентов на людях часто занимает много времени для возникновения клинических симптомов, таких как боль в суставах6. На ранних стадиях ОА боль обычно прерывистая и становится более частой и тяжелой по мере прогрессирования заболевания, что делает ее преобладающей жалобой пациентов7. Поэтому за последние полвека были разработаны обширные животные модели боли при ОА для продвижения обезболивающей терапии. Модели ОА классически делятся на спонтанные и индуцированные модели. Спонтанные модели включают естественные модели и генетически модифицированные модели, которые могут более точно имитировать течение первичного ОА у людей8. Индуцированные модели обычно можно разделить на две категории: 1) посттравматическая ОА, вызванная хирургическим вмешательством или другой травмой; или 2) внутрисуставное введение хондротоксических или провоспалительных веществ3. Эти модели закладывают основу для патофизиологического изучения ОА и вносят большой вклад в разработку препаратов для уменьшения боли и повышения функции.
В последнее время наиболее широко используемым индуктором для моделирования ОА является моно-йодоацетат (MIA). МИА, ингибитор глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, может вызывать изменения хрящевого матрикса, деградацию, потерю хряща, синовит и другие изменения, которые сходны с патологическими изменениями остеоартроза человека9. Было отмечено, что внутрисуставная инъекция МИА вызывала постоянную боль через 28 дней после введения МВД, что указывает на то, что модель МИА может быть полезна для исследования хронической ноцицептивной боли 10,11,12. В этом исследовании самцы крыс Sprague-Dawley получали внутрисуставные инъекции с 0,5, 1,5 или 3 мг MIA в коленных суставах. Тяжесть боли в суставах, вызванной МИА, измеряли путем оценки механической и тепловой чувствительности через 1, 7, 14, 21, 28 и 35 дней после инъекций. На этой основе в качестве конечной концентрации было выбрано 1,5 мг МИА для оценки паттернов походки и гистологических изменений через 28 дней после инъекций.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Процедуры с участием животных были одобрены Комитетом по медицинским нормам и этике Чжэцзянского китайского медицинского университета и соответствуют законодательству Китая об использовании и уходе за лабораторными животными.
1. Внутрисуставная инъекция моно-йодоацетата в колено
2. Поведенческие оценки
3. Гистопатологические и иммуногистохимические анализы
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
С помощью этой методологии мы установили модель боли ОА у крысы и обнаружили результирующие изменения. MWT и TWL отражали механическую аллодинию и термическую гипералгезию соответственно. Как показано на рисунке 1, МИА индуцировала механическую аллодинию и термическую гипералгезию, присутствующие в зависимости от дозы. Примечательно, что снижение MWT достигло пика с 21 дня до 28 дней, а затем восстановилось, предполагая, что на этом этапе может произойти восстановление суставов, но MWT групп...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Крысиная модель ОА, индуцированная МВД, является устоявшейся, широко используемой моделью. Внутрисуставное введение МИА первоначально вызывает тяжелое и острое воспаление, которое приводит к более длительной и дегенеративной фазе ОА17,18. В этом исследовании мы измерили ноцицептивную чувствительность MWT и TWL и оценили изменения походки с помощью системы визуализации. Предыдущие отчеты показали, что инъекция МИА может повысить чувствительность афферентных волоко...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Это исследование финансировалось Китайским фондом естественных наук провинции Чжэцзян (грант No: LY17H270016), Национальным фондом естественных наук Китая (грант No: 81774331, 81873049 и 81673997) и Научно-техническим проектом традиционной китайской медицины Китая провинции Чжэцзян (грант No: 2013ZQ007 и 2016ZZ011).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Антитело против коллагена II | Abcam(UK) | 34712 | Первичное антитело для иммуногистохимии (ИГХ) |
| Антитело против коллагена X (Col10) | Abcam(UK) | 49945 | Первичное антитело для ИГХ |
| DigiGait Imaging System | Mouse Specifics (Бостон, Массачусетс, США) | Оборудование для анализа паттернов походки | |
| Эозин | Сигма-Олдрич | 861006 | краситель для ПЭ окрашивание |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | Краситель для окрашивания SO |
| Козье антитело против мыши | ZSGQ-BIO (Пекин, Китай) | PV-9002 | Вторичное антитело для ИГХ |
| Козье антитело против кролика | ZSGQ-BIO (Пекин, Китай) | PV-9001 | Вторичное антитело для ИГХ |
| Гематоксилин | Sigma-Aldrich | H3163 | Краситель для окрашивания HE |
| MIA | Sigma-Aldrich | I4386-10G | порошок |
| MMP13 | Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, США) | 69926 | Первичное антитело для IHC |
| Центр модульного встраивания тканей | Thermo Fisher Scientific (США) | EC 350 | Производство парафиновых блоков. |
| Аппарат для подошвенного тестирования | UgoBasile (Италия) | 37370 | Оборудование для анализа TWL |
| Набор реактивов PrimeScript RT (Perfect Real Time) | TaKaRa Biotechnology Co. Ltd. (Далянь, Китай) | RR037A | Извлечение общей РНК из культивируемых клеток |
| Ротационные и скользящие микротомы | Thermo Fisher Scientific (США) | HM325 | Прецизионные парафиновые срезы. |
| Safranin-O | Sigma-Aldrich | S2255 | Краситель для окрашивания SO |
| Tissue-Tek VIP 5 Jr | Sakura (Япония) | Вакуумный инфильтрационный процессор |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.