Здесь представлены методы простой и быстрой индукции модели боли в спине у мышей с использованием интрасвязочной инъекции активатора плазминогена в моче.
Методическая статья
Здесь представлены методы простой и быстрой индукции модели боли в спине у мышей с использованием интрасвязочной инъекции активатора плазминогена в моче.
Модель персистирующей боли в пояснице может быть индуцирована у мышей с помощью простой методики, описанной в этой статье. Здесь представлены пошаговые методы простой и быстрой индукции модели персистирующей боли в спине у мышей с использованием инъекции активатора плазминогена урокиназного типа (урокиназы), сериновой протеазы, присутствующей у людей и других животных. Методика индукции персистирующей боли в пояснице у мышей включает простую инъекцию урокиназы вдоль области прикрепления связок поясничного отдела позвоночника. Воспалительный агент урокиназа активирует плазминоген в плазмин. Как правило, модель может быть индуцирована в течение 10 минут, и гиперчувствительность сохраняется не менее 8 недель.
Гиперчувствительность, нарушение походки и другие стандартные тревожные и депрессивные показатели могут быть проверены в персистирующей модели. Боль в спине является наиболее распространенным типом боли. Чтобы повысить осведомленность о боли в спине, Международная ассоциация по изучению боли (IASP) назвала 2021 год «Глобальным годом боли в спине», а 2022 год — «Глобальным годом воплощения знаний о боли в практику». Одним из ограничений терапевтического прогресса в области лечения боли является отсутствие подходящих моделей для тестирования постоянной и хронической боли. Особенности этой модели подходят для тестирования потенциальных терапевтических средств, направленных на уменьшение боли в спине и ее вспомогательных характеристик, что способствовало тому, что IASP назвала 2022 год Всемирным годом воплощения знаний о боли в практику.
Боль в пояснице является одной из наиболее распространенных причин инвалидности, от которой страдает каждый пятыйчеловек во всем мире1. Несмотря на эти усилия, лишь немногие надежные модели боли в спине на животных широко используются в исследованиях боли на животных, особенно на мышах. Предыдущие модели использовали почти исключительно крыс для индукции хронической боли в спине (ХБП), например, вызванной инъекцией активатора плазминогена в моче (uPA) в поясничный фасеточный сустав 2,3, инъекцией фактора роста нервов (NGF) в мускулатуру туловища4 или йодоацетата натрия (MIA)5 или интерлейкина-1бета6 инъекция во внутрипозвоночный диск. Конечно, крысы предпочтительны для этих моделей в основном из-за их большего размера и легкости доступа для инъекций воспалительных агентов.
Чтобы внести ясность, мышиные модели боли в спине действительно существуют, такие как SPARC-нулевая мышиная модель дегенерации межпозвоночных дисков, используемая в течение многих лет7, но они более дорогостоящие и трудоемкие для создания, чем модели, основанные на инъекциях. Недавнее исследование на мышах установило модель боли в пояснице путем сочетания инъекций NGF в мышцы нижней части спины с вертикальнымхроническим стрессом. В следующем протоколе мы адаптировали uPA-индуцированную модель CBP на крысах для мышей2. Гиперчувствительность устанавливается в течение 1 недели и сохраняется до 6-8 недель. Кроме того, мы установили, что у мышей развивается поведение, похожее на тревогу и депрессию. Учитывая распространенность боли в спине и более распространенное использование мышей в молекулярных исследованиях боли, эта устойчивая модель легко устанавливается для использования в разработке новых стратегий лечения боли в спине.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все описанные процедуры с животными соответствуют Руководству NIH по уходу за лабораторными животными и их использованию. Исследования были одобрены местным Комитетом по институциональному уходу и использованию (IACUC #23-201364-HSC) Центра медицинских наук Университета Нью-Мексико. Все исследования проводятся в соответствии с политикой OLAW Assurance of Compliance (A3002-01) в отношении использования животных в исследованиях, как описано в Части III. II. Заверения и сертификаты. Животные размещаются в помещениях Центра ресурсов животных (ARC), обслуживаемом персоналом лаборатории и сотрудниками Отдела лабораторных ресурсов и ресурсов для животных (DLAR). Метод эвтаназии (инъекция пентобарбитала в дозе 100 мкл 59 мг/мл) является быстрым и надежным и позволяет проводить вскрытие и забор различных тканей для дальнейших исследований.
1. Животные
2. Индукция модели

Рисунок 1: Настройка для индукции КБП урокиназы. (A) Базовая пластина Fine Science Tools, рекомендуемая для операций на мышах. На ребристых краях может быть веревка с крючком для удержания мыши на месте. (B) Станция восстановления. Рекомендуется пустая клетка корпуса, наполовину на грелке, наполовину выключенная. На дно положена чистая ткань, чтобы мышь могла удобно отдыхать. (C) Рекомендации по настройке наркозного аппарата. Используя двухканальную систему подачи, проложите один шланг к индукционной камере, а другой к операционному пункту. (D) Вид ограничителей мыши. Две нити завязываются на ребристых краях опорной пластины, а затем осторожно натягиваются на шею и заднюю часть мыши соответственно. Следите за тем, чтобы мышь не удерживалась слишком сильно, чтобы она могла нормально дышать. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Индукция инъекции ХБП урокиназой. (A) Вид места инъекции. Как показано на рисунке, нащупайте пальцами, чтобы найти нижнюю часть грудной клетки мыши для опорной точки для L4-L5. (B) Вид процесса впрыска с указанием угла для правильного впрыска. (C) Здесь предпочтительнее угол 45°, но при необходимости отрегулируйте, чтобы игла попала туда, куда нужно. При необходимости побрейте место инъекции для лучшей визуализации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 3: Схема места инъекции. (А) Фотография расположения места инъекции. Чернила здесь используются, чтобы указать, где жидкость будет попадать в межостистую связку между позвонками L2 и L3. (B) Схема, показывающая правильное положение иглы и расположение места инъекции, показанная сбоку. (C) Диаграмма, показывающая вид сверху вниз на позвонки и места инъекций для межостистых связок. Инъекции, как правило, делаются в межостистые связки рядом с позвоночником, но игла также может быть введена в пространство между позвонками и между ними. Использование синего красителя в пилотных испытаниях рекомендуется, как показано на рисунке (А). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
3. Поведенческие анализы

Рисунок 4: Механическая и термическая гиперчувствительность после индукции CBP. Боль измеряется через неделю после индукции модели и сохраняется в течение 8 недель. (А) Тест фон Фрея. Механические пороговые испытания проводятся с помощью нитей фон Фрея, нанесенных на подножку через сетчатый верхний стол методом вверх-вниз, как показано здесь, в течение 4 недель. Наивный мужской порог (зеленый) скрыт под синей линией для наивных самок мышей. Мыши CBP (n = 4 самца, 4 самки) показали значительно повышенную механическую чувствительность по сравнению с наивными контрольными группами (n = 2 самца, 2 самки). На этих данных был проведен двухфакторный ANOVA (тест множественных сравнений Даннета): n = 4 на группу. В анализе post-hoc поправка Бонферрони на все P-значения для недельного сравнения CBP с Naiv показала, что все 11 значений < 0,0011. p < 0,0001. (Б) Тест Харгривза. Тепловой порог был проверен на подножке с помощью теста Харгривза (50 °C). Мыши CBP (n = 12 самцов, 12 самок) показали значительно повышенную чувствительность к теплу по сравнению с наивными контрольными группами (n = 6 самцов, 6 самок). Для проверки значимости использовали двусторонний t-критерий Манна-Уитни (p < 0,0001). (C) Чувствительность к холоду. Испытание с помощью холодного зонда проводили путем помещения мышей в аппарат с холодной пластиной, охлажденный до -9 °C. Задержка отвода была записана как время в секундах с момента размещения мыши на аппарате до того, как мышь начнет поднимать ногу, лизать или трясти. На представленных данных холодный зонд, охлажденный до -9 °C, был помещен под заднюю лапу мыши, в то время как мышь была помещена в клетку поверх проволочной сетки. Все мыши были протестированы через 1-3 недели после инъекции. У мышей CBP (n = 4 самца, 6 самок) наблюдалась достоверно повышенная чувствительность к холоду по сравнению с наивной контрольной группой (n = 2 самца, 4 самки). Для проверки значимости был проведен двусторонний t-критерий Манна-Уитни (p = 0,0002). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Поведенческое тестирование, связанное с ноцицептивами, и анализ данных
Вызванные меры
Гиперчувствительность на подушечке стопы развивается в течение суток после инъекции урокиназы. В течение 1 недели порог отмены значительно снижается и сохраняется до эвтаназии; это видно на 4-й неделе послеоперационного периода (рис. 4A). Латентность вывода лапы анализируется с помощью метода фон Фреявверх-вниз 9 и теста Харгривза. В приведенно...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эту модель хронической боли в спине легко вызвать, а гиперчувствительность, установленная в течение 1 недели, может длиться до (а возможно, и дольше) 8 недель. Это позволяет точно изучать состояние хронической боли в отличие от других острых моделей, которые длятся всего неделю или две. В то время как мы показываем модель на мышах, uPA-индуцированная модель CBP также может быть установлена на крысах2. Преимуществом модели является то, что удлиненный временной ход провоцирует развитие тревожно-депр...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов. KNW признает неоплачиваемую консультацию с NeuroChronix, Bessor Pharma и США Elixeria BioPharm, Inc.
Грантовое финансирование было предоставлено NIH HEAL UG3 NS123958. Объекты жилищного фонда были проверены и аккредитованы AAALAC. Животные были размещены в жилом помещении Центра ресурсов животных (ARC), обслуживаемом сотрудниками лаборатории и сотрудниками Отдела лабораторных и животноводческих ресурсов (DLAR). Процедуры поведенческого тестирования являются стандартными методами в этой области, одобренными Американским обществом боли и Международной ассоциацией по изучению боли. Метод эвтаназии соответствует рекомендациям Группы по эвтаназии Американской ветеринарной медицинской ассоциации.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Животные и расходные материалы | |||
| 70% этанол | Местный источник | ||
| BALB/c мыши | Envigo | 20-25 г | |
| Ватные шарики | Fisher Scientific | 19-090-702 | |
| Аппликаторы с ватными наконечниками | Fisher Scientific | 19-062-616 | |
| Ингалятор изофлурана обезболивающее | MedVet | RXISO-250 | |
| Маркировочная лента | Fisher Scientific | NGFP7002 | |
| Нитриловые смотровые перчатки | Fisher Scientific | ||
| Кислородный баллон | Local Source | ||
| Хирургическая простыня, Steri-Drape Utility Sheet, абсорбент Prevention VWR | 76246-788 | разрезанный на 15 x 15 см куски | |
| Tygon трубка с 3 мм внутренний диаметр | Грейнджер | 22XH87 | |
| Оборудование | |||
| #11 лезвия скальпеля из углеродистой стали | VWR | 21909-612 | |
| Индукционная камера для анестезии | Summit Medical Equipment Company | AS-01-0530-LG | |
| Автоклав | Местная единица | ||
| Биология Dumont #5 щипцы | Fine Science Tools | 11252-30 | |
| Стерилизатор стеклянных шариков Germinator 500 | VWR | 102095-946 | |
| IITC Life Sciences Series 8 Модель PE34 Измеритель анальгезии горячей/холодной пластины | IITC | PE34 | |
| Integra Miltex хлопок & Клещи для правки | Safco Dental Supply | 66-317 | |
| OPTIKA CL31 двухплечевый светодиодный осветитель | Нью-Йоркская микроскопическая компания | OPCL-31 | |
| Подошвенная тестовая система с инфракрасным излучателем, т.е. Аппарат Харгривза | Ugo Basile | 37370-001 и 37370-002 | |
| Ручка скальпеля No 3 | VWR | 25607-947 | |
| Грелка для мелких животных | Valley Vet Supply | 47375 | |
| Student Vannas пружинные ножницы, прямое лезвие | Fine Science Tools | 91500-09 | |
| Настольная портативная рабочая станция для анестезии для исследования животных " ПАМ" | Patterson Scientific | AS-01-0007 | |
| фон Фрей нити | Базиле | 37450-275 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение