Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Модифицированная модель воспалительной боли для изучения обезболивающего эффекта у мышей

3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/66701

⸱

15 ноября 2024 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Pharmacy, Key Laboratory of Molecular Pharmacology and Drug Evaluation, Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of Advanced Drug Delivery System and Biotech Drugs in Universities of Shandong, Yantai University, 2Department of Neurosurgery, The Third Hospital of Hebei Medical University

В этой статье

Краткое содержание

В данной работе мы представляем модифицированную модель воспалительной боли с инъекцией каррагинана обеими задними лапами для оценки обезболивающего эффекта.

Аннотация

Тест с горячей пластиной широко используется для оценки обезболивающего эффекта при воспалительной боли у мышей. Обычно используемая модель воспалительной боли была индуцирована внутриподошвенной инъекцией каррагинана в одну заднюю лапу. Тем не менее, результаты нашей лаборатории показали, что мыши с инъекцией каррагинана одной задней лапой поднимали лапы, чтобы избежать термической ноцицепции во время теста на горячей пластине. Из-за этой реакции предыдущий метод инъекции не может точно отражать термический болевой порог. Таким образом, мы исследовали новый метод, позволяющий избежать этой проблемы. В настоящем исследовании мы модифицировали предыдущий метод, вводя каррагинан в обе задние лапы, чтобы установить модель воспалительной боли. Результаты показали, что инъекция каррагинана обеими задними лапами была чувствительной и лучшим методом индуцирования воспалительной боли при использовании теста с горячей пластиной, чем инъекция одной задней лапой. На основе этих результатов мы разработали дальнейшие эксперименты, в которых мышам с инъекцией каррагинана в обе задние лапы или в одну заднюю лапу лечили целекоксиб внутрижелудочно (30 мг/кг). Результаты теста на горячей пластине показали, что целекоксиб увеличивал термический болевой порог у мышей при инъекции каррагинана обеими задними лапами, но не у мышей с инъекцией каррагинана в одну заднюю лапу. Таким образом, мы разработали превосходный метод индуцирования модели воспалительной боли для оценки обезболивающего эффекта.

Введение

Боль является проблемой общественного здравоохранения во всем мире. Он вызывается вредной термической, механической или химической стимуляцией. Проводить исследования боли у людей сложно из-за этических проблем. Таким образом, использование моделей боли у животных является ключевым подходом к пониманию механизмов боли и исследованию методов лечения1. Тест с горячей пластиной широко используется для оценки термической ноцицепции и гипералгезии2. В настоящее время модель воспалительной боли, используемая для теста с горячей пластиной, индуцируется внутриподошвенной инъекцией каррагинана в одну заднюю лапу. Например, для исследования антиноцицептивного эффекта микросфер, загруженных ротиготином, животная модель воспалительной боли была подготовлена путем инъекции одной задней лапы. Для оценки влияния ингибиторов катехол-о-метилтрансферазы на термическую ноцицепцию у мышей каррагинан вводили в подошвенную область правой задней лапы4. Для изучения обезболивающей роли экстракта Posidonia oceanica (L.) Delile у мышей готовили модель воспалительной боли путем внутриплантарного введения каррагинана в правую заднюю лапу5. Тем не менее, результаты нашей лаборатории показали, что мышь с инъекцией каррагинана в одну заднюю лапу поднимает лапу, чтобы избежать термической ноцицепции, что неточно продлевает реакцию животного на тепловой стимул в тесте с горячей пластиной. Таким образом, мы предположили, что модель воспалительной боли с введением каррагинана в одну заднюю лапу не может точно отражать термический порог боли. Поэтому мы оптимизировали метод, введя каррагинан в обе задние лапы, чтобы создать модифицированную модель воспалительной боли.

Мыши, подвергшиеся инъекции каррагинана обеим задним лапам, не имели возможности избежать теплового стимула для обеих задних лап одновременно. Болевой порог определялся как время от помещения мыши на горячую плиту до облизывания мышью любой из задних лап. Результаты подтвердили, что модифицированная модель воспалительной боли больше подходит для оценки порога ноцицептивной температуры. Это может повысить эффективность теста на горячей пластине для исследований и разработки обезболивающих препаратов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Протокол эксперимента был одобрен Комитетом по уходу за животными и их использованию в Университете Яньтай (No. YTDX20220425). Процедуры проводились в соответствии с Рекомендациями Национальных институтов здравоохранения по использованию лабораторных животных.

1. Животные

  1. Для экспериментов используйте самок мышей ICR весом 20-25 г.
  2. Дайте животным акклиматизироваться к окружающей среде экспериментального помещения в течение 3 дней до начала экспериментов.
  3. Поддерживайте экспериментальное помещение с 12-часовым циклом свет-темнота, а мышам предоставьте свободный доступ к воде и чау.

2. Приготовление раствора каррагинана

  1. Весить 0,1 г каррагинана. Добавьте в тюбик 10 мл стерилизованного физиологического раствора.
  2. Добавьте в пробирку 0,1 г каррагинана и закручивайте пробирку в течение 30 с.
  3. Соберите 1% стерилизованный раствор каррагинана.
  4. Приготовьте раствор каррагинана перед экспериментами.

3. Внутриподошвенное введение каррагинана

  1. С помощью шприца (0,05 мл, 29 г x 1/2 дюйма, 0,33 мм × 12,7 мм) введите 1% раствор каррагинана.
  2. Встряхните раствор каррагинана перед тем, как набрать его в шприц. Следите за тем, чтобы в шприце не было пузыря.
  3. Продезинфицируйте место инъекции (заднюю лапу) 75% спиртом.
  4. Введите 30 мкл 6,7 1% раствора каррагинана подкожно в подошвенную поверхность задней лапы. Мышам контрольной группы вводят 30 мкл физиологического раствора.
    1. Вставьте иглу по диагонали вверх в подушечку задней лапы. Поддерживайте устойчивость шприца.
    2. После инъекции медленно извлеките шприц и надавите на место инъекции в течение 2 с, чтобы предотвратить утечку.

4. Испытание горячей плиты

  1. Проведите тест горячей пластины через 3 ч после внутриподошвенной инъекции.
  2. Очистите и продезинфицируйте поверхность конфорки.
  3. Запустите нагревательную плиту аппарата. Нажмите кнопку «Температурный режим ». Нажмите кнопку КОНСТАНТА, чтобы установить температуру на 55 ± 0,2 °C.
  4. Нажмите кнопку Начать эксперимент и нажмите REACH. Возьмите мышь из контейнера для размещения. Аккуратно возьмитесь за его ствол. Поместите мышь в центр конфорки. Нажмите кнопку ПУСК.
  5. Наблюдайте и записывайте время облизывания левой задней лапы (для мышей с инъекцией одной задней лапы) или задней лапы (для мышей с инъекцией обеих задних лап) в ответ на тепловую стимуляцию. Нажмите на педаль конфорки, чтобы увидеть время на экране конфорки. Определите болевой порог как время от помещения мыши на горячую плиту до облизывания задней лапы.
  6. Установите предел 60 с для испытания горячей плиты 4,8,9. Запишите болевой порог в 60 с, если предел достигнут.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Очистите нагревательную пластину 75% спиртом перед установкой следующей мыши, чтобы избежать возможной предвзятости из-за остаточного запаха от предыдущей мыши.

5. Приготовление суспензии целекоксиба 1,5 мг/мл

  1. Принимать по 1 капсуле, содержащей 200 мг целекоксиба. Достаньте содержимое капсулы и измельчите его в порошок.
  2. Добавьте 0,5% карбоксиметилцеллюлозы натрия. Итоговый объем составляет 13,3 мл. Это магазинная суспензия целекоксиба.
  3. Возьмите 1 мл магазинной суспензии целекоксиба. Добавьте 9,0 мл 0,5% карбоксиметилцеллюлозы натрия для получения 1,5 мг/мл суспензии целекоксиба.
  4. Вводите мышам 0,2 мл/10 г суспензии целекоксиба внутрижелудочно.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Выбирайте иглу для зонда длиной 4,0-4,5 см для мышей весом 20-25 г.

6. Оценка модифицированной модели воспалительной боли

  1. Случайным образом разделите самок мышей ICR на три группы: контрольную, модельную и целекоксибную группы.
  2. Введите 30 мкл 1% раствора каррагинана подкожно в подошвенную поверхность задней лапы (одной задней лапой или обеими задними лапами). Мышам контрольной группы вводят 30 мкл физиологического раствора.
  3. После инъекции каррагинана или обычного физиологического раствора немедленно проведите лечение. Внутрижелудочно назначают целекоксиб в дозе 30 мг/кг мышам в группе целекоксиба. Мышам контрольной и модельной групп внутрижелудочно вводили 0,5% карбоксиметилцеллюлозу натрия.
  4. Проведите испытание горячей плиты (раздел 2) через 3 ч после инъекции каррагинана.

7. Статистические методы

  1. Представьте результаты эксперимента в виде среднего ± стандартного отклонения. Проведите тест на нормальное распределение с помощью статистического критерия пригодности Колмогорова-Смирнова.
  2. Проанализируйте сравнение между двумя группами с помощью непарного t-критерия. Выполните несколько групповых сравнений с помощью одностороннего дисперсионного анализа с последующим тестом Даннетта. Рассмотрим значение p < 0,05 статистически значимым.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Болевой порог в моделях воспалительной боли
Болевой порог модели воспалительной боли при введении каррагинана одной задней лапой составил 32,23 ± 11,11 с, тогда как болевой порог контрольной группы составил 27,73 ± 7,08 с. По сравнению с контрольной группой, болевой порог модели инъекции одной задней лапой не показал значимого снижения (p > 0,05, рис. 1A). Болевой порог модели воспалительной боли при введении каррагинана обеими задними лапами составил 21,84 ± 5,63 с, т...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Боль — это защитная реакция, вызванная повреждением тканей или травмой. Однако это также оказывает негативное влияние на качество жизни10. Поэтому разработка эффективных анальгетиков и изучение механизмов боли остаются активными направлениями исследований. Методы оценки боли играют ключевую роль в разработке обезболивающих препаратов. Инъекция каррагинана одной задней лапой является классическим методом теста на горячей пластине. Модифицированная модель, индуциров...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет никаких потенциальных конфликтующих интересов, которые можно было бы раскрыть.

Благодарности

Мы благодарим Лесли Макколлума, доктора философии из Liwen Bianji (Edanz) (www.liwenbianji.cn), за редактирование английского текста черновика этой рукописи.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Электронные весы AL204Yuheng Battery Co., Ltd YH-400A
КарбоксиметилцеллюлозаТяньцзинь Кемикал Ко., Лтд 
КаррагинанСигма, Миссури, США29H0715
ЦелекоксибPfizer Inc.
Конфорка UGO Ltd. Co., ИталияPB-200 
Самки мышей ICRJinan Pengyue  Co., Ltd.
Нормальный физиологический растворKelun Pharmaceutical Co., Ltd 
202103268142838SCXK20220007H51021157

Ссылки

  1. Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Front Mol Neurosci. 10, 284(2017).
  2. Menéndez, L., Lastra, A., Hidalgo, A., Baamonde, A. Unilateral hot plate test: a simple and sensitive method for detecting central and peripheral hyperalgesia in mice. J Neurosci Methods. 113 (1), 91-97 (2002).
  3. Li, T., et al. Rotigotine-loaded microspheres exerts the antinociceptive effect via central dopaminergic system. Eur J Pharmacol. 910, 174443(2021).
  4. Kambur, O., et al. Inhibitors of catechol- O -methyltransferase sensitize mice to pain. Br J Pharmacol. 161 (7), 1553-1565 (2010).
  5. Micheli, L., et al. Efficacy of Posidonia oceanica extract against inflammatory pain: In vivo studies in mice. Mar Drugs. 19 (2), 48(2021).
  6. McCarson, K. E. Models of inflammation: Carrageenan- or complete Freund's adjuvant (CFA)-induced edema and hypersensitivity in the rat. Curr Protoc Pharmacol. 70, 5.4.1-5.4.9 (2015).
  7. Fehrenbacher, J. C., Vasko, M. R., Duarte, D. B. Models of Inflammation: Carrageenan- or Complete Freund's Adjuvant (CFA)-Induced Edema and Hypersensitivity in the Rat. Curr Protoc Pharmacol. Chapter 5 (Unit 5.4), (2012).
  8. Asl, M. K., Nazariborun, A., Hosseini, M. Analgesic effect of the aqueous and ethanolic extracts of clove. Avicenna J Phytomed. 3 (2), 186-912 (2013).
  9. Wang, Y. Analgesic effects of glycoproteins from Panax ginseng root in mice. J Ethnopharmacol. 148 (3), 946-950 (2013).
  10. Zia, F. Z., et al. Are psychedelic medicines the reset for chronic pain? Preliminary findings and research needs. Neuropharmacology. 233, 109528(2023).
  11. Sałat, K., Furgała, A., Sałat, R. Evaluation of cebranopadol, a dually acting nociceptin/orphanin FQ and opioid receptor agonist in mouse models of acute, tonic, and chemotherapy-induced neuropathic pain. Inflammopharmacology. 26 (2), 361-374 (2018).
  12. Wang, J., et al. Anti-inflammatory and analgesic actions of bufotenine through inhibiting lipid metabolism pathway. Biomed Pharmacother. 140, 111749(2021).
  13. Gong, L., et al. Antinociceptive and anti-inflammatory potentials of Akebia saponin D. Eur J Pharmacol. 845, 85-90 (2019).
  14. Deng, J., et al. Comparison of analgesic activities of aconitine in different mice pain models. PloS One. 16 (4), e0249276(2021).
  15. Penn, N. W. Potentiation of morphine analgesic action in mice by beta-carotene. Eur J Pharmacol. 284 (1-2), 191-193 (1995).
  16. Akkol, E. K., Güvenç, A., Yesilada, E. A comparative study on the antinociceptive and anti-inflammatory activities of five Juniperus taxa. J Ethnopharmacol. 125 (2), 330-336 (2009).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Тест с горячей пластинойинъекция каррагинанапорог температурной болиинъекция в обе задние лапыинъекция в одну заднюю лапулечение целекоксибомизмерение порога болимыши ICR
Модифицированная модель воспалительной боли для изучения обезболивающего эффекта у мышей
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.