Typischerweise wird das Maushals-Injektionsmodell zur Bewertung von Pruritogen-induziertem Kratzverhalten verwendet. Das Modell liefert jedoch nur Informationen über Dench, nicht über Schmerzen. Hier wird bei Mäusen ein Wangeninjektionsmodell eingeführt, mit dem gleichzeitig Schmerz- und Schübenverhalten gemessen werden kann.
Itch wurde 1941 von Rothman als “eine unangenehme Hautempfindung, die den Wunsch nach Kratzern provoziert” definiert. In Mausmodellen werden Kratzanfälle in der Regel gezählt, um Juckreiz zu bewerten, der durch Pruritogene induziert wird. Jedoch, frühere Berichte haben gezeigt, dass algesische Substanzen auch Kratzverhalten in einem Maushals-Injektionsmodell induzieren, das der häufigste Test für Kratzverhalten ist. Dieser Befund macht es schwierig, Esch uschen bei Mäusen zu studieren. Im Gegensatz dazu reduzierte Capsaicin, ein häufiges Algogen, kratzverhalten in einigen Nackeninjektionsexperimenten. Daher bleibt die Wirkung von Schmerzen auf kratzenVerhalten unklar. Es ist daher notwendig, eine Methode zu entwickeln, um gleichzeitig Esch und Schmerzempfindung mit Verhaltenstests zu untersuchen. Hier wird ein Wangeninjektionsmodell eingeführt, mit dem gleichzeitig schmerz- und itchbedingte Verhaltensweisen gemessen werden können. In diesem Modell induzieren Pruritogene Kratzverhalten, während algesische Substanzen Wischverhalten induzieren. Mit diesem Modell wird gezeigt, dass Lysophosphatidsäure (LPA), ein Itch-Mediator bei cholestatischen Patienten mit Schreiz, ausschließlich Zitzer, aber keine Schmerzen induziert. Jedoch, in Maus-Modelle, LPA wurde berichtet, dass sowohl ein Pruritogen und ein Algogen. Die Untersuchung der Auswirkungen von LPA in einem Mauswangen-Injektionsmodell zeigte, dass LPA nur Kratzer induzierte, aber nicht Wischverhalten. Dies deutet darauf hin, dass LPA als Pruritogen in ähnlicher Weise bei Mäusen und Menschen wirkt, und zeigt den Nutzen eines Wangen-Injektionsmodells für die Itch-Forschung.
Juckreiz wurde ursprünglich als ein Gefühl charakterisiert, das Kratzverhalten induziert, um schädliche Materialien von der Hautoberfläche zu entfernen. Jedoch, Itch war der Fokus der Therapien für unangenehme Empfindungen durch viele Krankheiten wie atopische Dermatitis, neurogene Läsionen, und Cholestase1verursacht. In diesen Fällen ist Esch ein ernstes unangenehmes Gefühl ähnlich wie Schmerzen. Daher stellt Itch ein wichtiges Forschungsziel dar. Kratzverhalten ist der primäre Indikator für Juckreiz in Tierversuchen, und Kratzverhalten kann bei Mäusen induziert werden, indem Pruritogene in die Haut am Halsinjizieren 2,3. Jedoch, eine frühere Studie zeigte, dass Capsaicin, ein Algogen, induziert auch Kratzverhalten in einem Hals Injektion Modell4, so dass es schwierig, Juckreiz von Schmerzen in diesem Modell zu unterscheiden. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass Capsaicin das Kratzverhalten in einem Halsinjektionsmodell reduzierte, was darauf hindeutet, dass die Wirkung von Schmerzen auf das Kratzverhalten kompliziert ist und von den experimentellen Bedingungen abhängt. Daher würden gleichzeitige Messungen von Schmerzen und Itch-bezogenen Verhaltensweisen die genaue Analyse von Pruritogenen und Algogenen ermöglichen. Steven G. Shimada und Robert H. LaMotte gelang es, gleichzeitig Eschmerz- und Itch-bezogene Verhaltensweisen zu messen, indem die Injektionsstelle vom Hals auf dieWange4 geändert wurde. Im Wangeninjektionsmodell induzierte Capsaicin das Wischen, aber nicht Kratzverhalten, während Histamin, ein Pruritogen, nur Kratzverhalten induzierte. Daher ermöglicht dieses Modell die unabhängige Beurteilung von Schreiz und Schmerzen, was die Wangeninjektion zu einem nützlichen Modell für die Itch-Forschung macht. Bei dem Versuch festzustellen, ob es sich bei einer Testsubstanz um ein Pruritogen und/oder ein Algogen handelt, liefert dieses Modell mehr Informationen als das Halsinjektionsmodell. Dieser Artikel beschreibt eine praktische Methode zur Durchführung von Wangeninjektionen und zum Zählen der Anfälle von Kratzen oder Wischen und zeigt den Nutzen dieser Methode zur Bewertung von Kratzverhalten, die durch lysophosphatidische Säure (LPA) induziert werden.
In diesem Artikel wird ein Wangeninjektionsmodell eingeführt, das sich als nützlich für die Analyse von Schmerz- und Zahnverhalten erwiesen hat.
Ein früherer Bericht zeigte, dass algesische Substanzen Kratzverhalten in einer MausHals-Injektion Modell4induzieren. Im Gegensatz dazu reduzierte Capsaicin das Kratzverhalten in anderen Nackeninjektionsexperimenten (Abbildung 3). Daher bleibt die Wirkung von Schmerzen auf das Kratzverhalten unklar. Es ist daher notwendig, eine Methode zu entwickeln, um gleichzeitig Schmerzen und Schreiz durch Verhaltenstests zu untersuchen. Durch die Verwendung eines Wangeninjektionsmodells kann die Wirkung einer Substanz auf Schmerzen und Schüben bewertet werden.
Es wurde bereits berichtet, dass intrazelluläreLPA DIREKT TRPV1 und TRPA1 als Mechanismus von LPA-induziertem Itch5aktiviert. Dementsprechend könnte LPA-induzierter Zitck histaminunabhängig sein. Eine frühere Studie zeigte auch, dass ein Wangeninjektionsmodell für die Bewertung von Histamin-unabhängiger Tauch artitheitiert16verwendet werden kann. Daher kann dieses Modell sowohl für histaminabhängigen als auch für -unabhängigen Schüben verwendet werden.
Einer der entscheidenden Schritte in diesem Experiment ist die Injektion. Da es sich um einen akuten Verhaltenstest handelt, kann die Anästhesie im Injektionsschritt nicht verwendet werden, da sie sich auf diese Verhaltensweisen auswirken könnte. Daher muss die Maus sicher gehalten werden, um eine präzise Injektion durchzuführen. Wenn der Halt auf dem Tier nicht sicher ist, vor allem bei der Injektion von starken Algogenen, können die Mäuse kämpfen, was zu einem ungenauen Injektionsvolumen und Tiefe führt, gefolgt von Schwierigkeiten bei der Interpretation der Ergebnisse. Wenn Sie mit einer Maus umgehen, ziehen Sie die Haut auf dem Nacken zwischen Daumen und Zeigefinger, um die Bewegung der Maus zu hemmen.
Ein weiterer kritischer Schritt ist die Verhaltensanalyse. Da das Kratzen sehr schnell ist, muss das Video sorgfältig angesehen werden. Darüber hinaus kann das Wischen schwierig von der Pflege zu unterscheiden sein. Daher wird die Verwendung von Positivkontrollchemikalien wie Capsaicin während des ersten Experiments empfohlen. Aufnahme- und Wiedergabebedingungen können sich auch auf die Zählung beider Verhaltensweisen auswirken. Wenn es schwierig ist, das Verhalten klar zu beobachten, können Spiegel um die Käfige verwendet werden, um die Betrachtungswinkel zu verbessern4.
Es sollte beachtet werden, dass das Wangeninjektionsmodell eine reduzierte quantitative Genauigkeit für die getesteten Chemikalien aufweisen kann als im Halsinjektionsmodell. Wie in Abbildung 3 und Abbildung 4dargestellt, induzierte die gleiche Menge an Histamin mehr Kratzverhalten im Halsmodell als im Wangenmodell und zeigte eine geringere Variation im Halsinjektionsmodell. Sobald sich bei einer getesteten Substanz ein Pruritogen mit niedriger algetischer Wirkung mit dem Wangeninjektionsmodell gezeigt hat, wird das Halsinjektionsmodell für eine zusätzliche quantitative Analyse empfohlen. Auch bei diesen Einschränkungen ist das Wangeninjektionsmodell für die genaue Bewertung von Prüfsubstanzen, insbesondere im Bereich der Itch-Forschung, nützlich.
The authors have nothing to disclose.
Wir danken Drs. Steven G. Shimada und Robert H. LaMotte (Yale University School of Medicine, Connecticut), deren Methoden (Referenz 4) diese Technik angepasst wurde. Wir danken auch Herrn Kentaro Miyahara für die Erstellung der Maus-Illustrationen. Diese Studie wurde durch ein Grant-in-Aid for Scientific Research des Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie in Japan (Nr. 15H02501 und 15H05928 bis M.T., und Nr. 16K21691 an H.K.) und Uehara Memorial Foundation (an H.K.) unterstützt. Wir schätzen die Einführung der Wangeninjektionsmethode durch Prof. LaMotte in der Yale University.
capsaicin | Sigma | M2028 | |
diphenhydramine hydrochloride | Wako | 044-19772 | |
histamine | Sigma | H7125 | |
iMovie | Apple | ||
lysophosphatidic acid | Avanti Polar Lipids | 325465-93-8 | |
myjector | Terumo | ss-05M2913 | |
tween-80 | Sigma | P4780 | |
video camera | Panasonic | VX985M |