Ağrı yanıt nöropatik hayvan modeli olarak hassas bir değerlendirme ağrı hastalıkları Patofizyoloji araştırmak ve yeni analjezikler geliştirmek çok önemlidir. Biz bir otomatik yürüyüş analizi sistemi tarafından hind pençe kemirgen duyusal işlev belirlemek için hassas ve objektif bir yöntem mevcut.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Kronik daralma Yaralanmalı farelerde otomatik yürüyüş analizi
Bu makalede
Özet
Özet
Von Frey test yaygın olarak nöropatik ağrı hayvanların duyusal işlev incelemek için kullanılan klasik bir yöntemdir. Ancak, bazı dezavantajları öznel verileri gibi ve yetenekli, deneyimli deneyci şartı vardır. Bugüne kadar değişiklikler çeşitli gelişmiş von Frey yöntemi, ama yine de birkaç sınırlaması vardır. Son raporlar yürüyüş analizi nöropatik hayvanlardan daha doğru ve objektif verileri üreten tavsiye ettiler. Bu iletişim kuralı, farelerde nöropatik ağrı derecesini belirlemek için otomatik yürüyüş analizi gerçekleştirmek gösterilmiştir. Calıştıkları birkaç gün sonra fareler serbestçe ayak izleri aydınlatmak için cam zemin üzerinde yürümek için izin verildi. O zaman, miktar ayak izleri ve yürüyüş gerçekleştirilen alan pençe baskı, swing zaman, Agiz pençe, vb gibi çeşitli yürüyüş parametreleri otomatik olarak analiz ile video klipler aracılığıyla
Bu çalışmanın temel amacı otomatik yürüyüş analizi yöntemi açıklamak ve kısaca klasik duyusal test von Frey filament kullanarak verilerle karşılaştırın etmektir.
Giriş
Sinir sisteminin patolojik değişiklikler travma, metabolik fonksiyon bozukluğu, iltihap, enfeksiyon, iskemi indüklenen veya Otoimmün hastalık bazen bir lezyon ya da hastalığı doğrudan bir sonucu ortaya çıkan bir ağrı olarak tanımlanan nöropatik ağrı neden somatosensor sistem1etkileyen. Nöropatik ağrı genellikle dayanılmaz ve ne yazık ki, geleneksel analjezikler genellikle yeterli ağrı Rölyef2üretmek değildir. Nöropatik ağrı önemli bir özelliği spontan ve stimülasyon uyarılmış (Yani, allodynia ve hyperalgesia) ağrıları içerir. Allodynia Kısaca bastırmak veya sıcak stimülasyon gibi normalde ağrılı uyaranlara karşı oluşan nosiseptif bir yanıttır. Hyperalgesia mekanik ve/veya termal zararlı uyaranlara3için bir gelişmiş acı tepki gösterir. Her ne kadar bu iki belirtiler her iki kritik hastanın yaşam kalitesini bozabilir, yumuşak Kontakt günlük yaşamda önlemek zor olduğu için mekanik allodynia nazik dokunsal uyarım tarafından uyarılmış en sinir bozucu semptomdur.
Nöropatik ağrı tedavisinde yeni analjezikler ve temel mekanizması araştırmak için hassas ölçüm ağrı yanıtının esastır. Çok sayıda nöropatik ağrı hayvan modelleri geliştirdik hind nosiseptif yanıtları pençe alan onun yüksek erişilebilirlik4,5,6,7yüzünden. Böylece, çoğu ağrı yanıt Değerlendirmeler arka pençe plantar veya dorsal yüzeyi mekanik uyaranlara von Frey filamentler gibi özel araçlar kullanarak uygulama tarafından gerçekleştirilmiş. En sık kullanılan yöntem biri yukarı ve aşağı Dixon tarafından açıklanan yöntemi sürümleri9,108 ve daha sonra değiştirilebilir. Ancak, çok yetenekli, deneyimli Denemecileri von Frey testi gerçekleştirmek için gerekli olan ve sonuçları öznel olabilir.
Otomatik yürüyüş analiz sistemi nörolojik ve nöromüsküler hastalıklar kemirgenler serbestçe hareket yürüyüş çeşitli parametreler ölçerek araştırabilirsiniz. Sinir yaralanma hayvan modelleri çeşitli, duyusuna derecesini ve çeşitli tedaviler antinociceptive etkisini bir ağrı stimülasyon11,12,13, eklemeden değerlendirilebilir 14. bu analiz sistemi statik ve dinamik yürüyüş parametreleri, aşağıdaki gibi algılayabilir: yazdırma alanı (zemin ile bağlantı kurduğunda tam pençe baskı alanı) pençe, yoğunluğu (kontak pençe alanının ortalama yoğunluğu) pençe, adım uzunluğu ( Art arda gelen yerleşimleri aynı pençe arasındaki mesafe), duruş (süresi yere temas için bir tek arka pençe), adım dizisi (içinde dört paws sipariş yere yerleştirilir) faz (salıncak faz süresi) salıncak ve salıncak hız (hesaplanan uzunluğu stride ve salıncak süresi ve piksel / saniye olarak ifade). Bu kağıt bir analiz sistemi kullanımı gösterilmiştir ve kronik daralma yaralanma (CCI) nöropatik fare kullanarak von Frey testi ile veri kısa bir karşılaştırma sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
tüm deneylerin Uluslararası Birliği etik kurallarına uygun olarak ağrı çalışma için yapılmıştır ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi tarafından onaylanmış Chungnam Ulusal Üniversitesi () Daejeon, Güney Kore).
1. indüksiyon CCI siyatik sinir üzerindeki
- ev erkek ICR fareler ile kontrollü oda sıcaklığında (20-25 ° C'de muhafaza) ve nem (40-%60), bir 12 h açık/koyu döngüsü altında 20-25 g ağırlığında ücretsiz Gıda erişim ve su. Ameliyattan önce fareler hayvan bakım odasında bir calıştıkları süre en az 1 hafta izin.
- Konut sırasında fareler davranışını ve görünümünü gözlemlemek ve anormal Lokomotor aktivite gösteren fareler kullanmayın.
Not: Bir gün CCI ameliyat öncesi von Frey filamentler uygulayarak arka pençe mekanik duyarlılığı ölçmek ve normal temel değerlerini elde etmek için otomatik yürüyüş analizi gerçekleştirin. Ardından, fare rasgele kontrol ve deneysel gruplara izin atama.
- Konut sırasında fareler davranışını ve görünümünü gözlemlemek ve anormal Lokomotor aktivite gösteren fareler kullanmayın.
- 2,2,2-tribromoethanol (250 mg/kg, mayi (IP)) enjekte edilerek ameliyat günü, fareler anestezi.
Not: Cerrahi önlük, eldiven ve maske gibi kişisel koruyucu ekipman giymek.- 2,2,2 tribromoethanol 2.5 g tartmak ve 2-metil-2-buthanol 5 mL son hacim için ekleyin. Çözüm ışıktan uzak tutmak (örneğin, karanlık bir kapsayıcı kullanın veya şal folyo).
- 40 ° C'de Isıtma ve 10-30 dk. karıştırarak tarafından tamamen erimesi için izin ver reaktifler
- Distile su 200 mL son hacmi ekleyin ve iyi kadar karışık karıştırın.
- Aliquots 4 ° C'de depolayın ve karanlıkta tut. İki hafta sonra anestezi ile yeni aliquots değiştirilmelidir.
- 1 g vücut ağırlığı başına 20 µL hacmi enjekte. Vücut ağırlığı fare ile 25 g ise, örneğin, çözeltinin 500 µL ver. Bu anestezi tipik süresi 1 h. olduğu
Not: Bu çözüm ışığa maruz zaman zehirli olacak ve/veya ısı ışık ve ısı maruz önlemek dikkatli olun. IP enjeksiyon yolu önerilir.
- Fare derin anestezi düştüğünde, dorsal yüzü (Yani, yüzükoyun) kadar ameliyat masasında yerleştirin ve sağ tarafta bir % 70 alkol bez ile dış orta uyluk bölgeyi sterilize.
Not: derin anestezi yanıt-e doğru tutam veya uyarıcı arka paws veya kuyruk basınç eksikliği kontrol ederek onaylayın. - Üzerinde fare sağ siyatik sinir CCI neden.
- Bir neşter bıçakla orta uyluk bölgesinin kalbinde 1.0-1.5 cm uzunluk çevresindeki deri bir kesi yapmak.
- Açık açık siyatik sinir ortaya çıkarmak için mikro-sivrisinek hemostat ile uyluk kasları teşrih.
- 4-0 fotokromik akorduna dikiş kullanarak 3 kez 1.0-1.5 mm aralıkları ile maruz siyatik sinir ligate.
Not: hafif sallayarak Ipsilateral arka pençe üzerinde görünene kadar siyatik sinir bağlayarak gevşek d alın. Sham grup farelerin aynı cerrahi açılış sinir ligasyonu olmadan dışında benzer koşullarda alınan.
- 5-0 ipek kullanarak 3-4 basit kesintiye uğramış dikiş ile cerrahi açılış kapatın ve cerrahi dış çevrenin dezenfeksiyonunda povidone iyot ile sterilize.
- Ameliyattan sonra bir Isıtma yastığını temiz bir kafeste fareyi getirin. Anesteziden hayvanlar kurtarıldı sonra onları ev onların kafes dönün.
Not: Bu çalışmada, antibiyotik kullanılmadı. Bir doz 50 mg/kg pozitif kontrol olarak günde bir kez, CCI + GBP alınan grup IP gabapentin (GBP).
2. Mekanik Allodynia ölçümü (von Frey Test)
Not: 1 g Ipsilateral arka pençe plantar yüzeyine von Frey filament kullanarak para çekme yanıt mekanik uyaranlara karşı sıklığını değerlendirmek.
- Her test günü, fareler davranış test odasına getir ve en az 30 dk önce test için kendi ev kafeste fareler alışmana
Not: Cerrahi önlük, eldiven ve maske gibi kişisel koruyucu ekipman giymek. - Şeffaf Akrilik kutu metal kafes yerde fare koymak ve fareyi 30 dakika süreyle alışmana
- Filaman virajlı kadar yavaşça von Frey filament 1 g arka pençe plantar yüzeyine uygulamak.
- Uygula filaman uyarmaya Ipsilateral hind pençe ile 10 kez en az 10 s aralıklarını ve sonuç kayıt.
Not: Bu çalışmada, pençe çekilme yanıt--dan 10 deneme sayısını pençe çekilme frekans (PWF, %) yüzdesi olarak gösterilir. Von Frey test iki günde CCI ameliyat sonrası gerçekleştirildi.
3. Yürüyüş çözümlemesini otomatik
Not: hayvan yürüyor ve otomatik olarak çeşitli yürüyüş parametreleri çözümler yürüyüş analiz sistemi her pençe baskı görüntüler, böyle paw baskı, pençe gibi yoğunluk, adım uzunluğu, duruş faz adım dizisi, salıncak, salıncak, hız vb bu çalışmada pençe yazdırma alanı ve yüzde veri dönüştürme sonra tek tutumunu değiştirmek kontralateral arasında sola karşı Ipsilateral sağ arka pençe gösterdik. Böylece, bir sonuç % 50 pençe baskı boyutunu ve pençe alan kat, sağ ve sol arasında temas süresi aynı olduğunu gösterir. Buna ek olarak, temas süresi ve boyutu ile karşılaştırıldığında kontralateral yan Ipsilateral arka pençe içinde azalma % 0 yaklaşan alt veri değerlerini belirtmek (bkz: Şekil 2 Masası B ve Şekil 3).
- Calıştıkları için günde bir 5 gün CCI ameliyattan önce başlayan yürüyüş analiz cihazı 10 dk içinde fareler devam.
Not: yürüyüş analizi testi calıştıkları dahil olmak üzere karanlıkta gerçekleştirilmelidir. - Fareler için yürüyüş analizi test odası getirmek ve en az 30 dk önce test için onların ev kafeste alışmana
- Kur sekmesinde program menüsünü " geçit uzunluğu " 30 cm ve küme için " maksimum süresi çalıştırmak " 5 s ve " maksimum varyasyon çalıştırmak " % 50'ye.
- Kayıtlı bir kameradan seçin ' kurulum ' sekmesinde ' programı ' menü.
- Seçin " açın edinme " üzerinden ' elde ' sekmesinde ' programı ' menü.
- Durum iletisi tıklatın ' snap arka plan ' boş (Yani, boş) geçit arka plan resmini çekmek için düğmesini.
- 'I tıklatın ' başlamak satın alma ' düğme ve yer bir fare üzerinde geçit; kaydı otomatik olarak fare hareket göre başlar.
Not: fare açıkça geçit arasında yürürken, program otomatik olarak bu hareket olarak sınıflandırır " çalıştırmak uyumlu " yeşil bir simge ile. Yazılım ayak basmak algılamak başarısız olduysa, deneyci kırmızı bir simge göreceksiniz ve kayıt yinelemeniz gerekir. En az beş başarılı uyumlu çalışır analiz için ihtiyaç vardır. - Testten sonra seçin ' ishal sınıflandırmak ' edinme sekmesinden ' programı ' menü.
- Analizi ve tıklama için çalışır seçin ' otomatik sınıflandırmak ' düğmesini.
Not: sınıflandırma sonra tüm istatistik parametreleri otomatik olarak kaydedilir ve deneyci tıklatarak sonuçları bulabilirsiniz " görünüm istatistikleri çalıştırmak " Çözümle menüsünde.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Biz von Frey testi gerçekleştirilen ve CCI ameliyattan sonra 10 gün kadar yürüyüş analizi CCI farelerde otomatik. İstatistiksel analiz için iki yönlü Varyans analizi (ANOVA) tekrarlanan ölçüleri belirleyen genel etkileri ve Dunnett'ın post-hoc analizi deneysel grupları arasında p değeri belirlemek için gerçekleştirildi.
Şekil 1 ' de gösterilen sonuçları zamanlı Kurs klasik von Frey test ver...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Von Frey filamentler kullanarak mekanik allodynia şu anda, en yaygın ağrı hayvan modellerinde dokunsal aşırı duyarlılık göstermek için kullanılan yöntem ölçümdür. Nöropatik ağrı için hayvan modeller geliştirilmeye devam etmiş gibi duyusal işlev için değerlendirme metodolojisi de geliştirilmiş8,9,10,15olmuştur. Bu raporları, bu değişiklikler eski yöntemleri daha doğru hızlı ve kullanıcı dostu ye...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
Bu araştırma Chungnam Ulusal Üniversitesi, Kore Enstitüsü Oriental Tıp (KIOM) ve vermek için Kore sağlık teknoloji R tarafından desteklenmiştir & D proje ile Kore sağlık sanayi geliştirme Enstitüsü (Sağlık Bakanlığı tarafından finanse edilen KHIDI), & Refah, Güney Kore (sayı vermek: HI15C0007).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| % 0.9 Tuzlu | JW İlaç | /A | İlaçlar için Araç |
| 1ml şırınga | BD Plastipak | 300013 | Enjeksiyon cihazı |
| 2, 2, 2-tribromoetanol (% 97 saflık) | Sigma | T48402 | Anestezik |
| 2-metil-2-bütanol (% 99 saflık) | Sigma | 152463 | 2, 2, 2-tribromoetanol |
| için çözücü Catwalk Otomatik yürüyüş analiz sistemi | Noldus | N/A | Aniaml yürüyüşünün otomatik analiz yazılımı |
| Kromik katgüt (4-0 kalınlık) | AILEE | C442 | Siyatik sinirde kronik daralma yaralanması yapmak için ligatür |
| Gabapentin | Sigma | Y0001280 | Analgeisc, Bu çalışmada pozitif kontrol ilacı olarak kullanılmıştır |
| Graefe Forseps | FST | 11051-10 | Cerrahi alet |
| Isıtma Yastığı | DAESHIN ELECTRONICS | M-303AT | Vücut sıcaklığının düzenlenmesi |
| ICR Fare | Samtaco | N/A | Deney hayvanı |
| Mersilk (3-0 kalınlık) | ETHICON | W598H | Cildin cerrahi olarak kapatılması için dikiş malzemesi |
| Mikro Sivrisinek | FST | 13010-12 | Cerrahi alet |
| Mikro makas | FST | 14090-09 | Cerrahi enstrüman |
| İğne tutucu | FST | 12002-12 | Cerrahi alet |
| Povidon İyot | Firson | N/A | Ameliyat sonrası enfeksiyonu önlemek için dezenfektan |
| Neşter bıçağı | FST | 10010-00 (#10) | Kesi yapmak için cerrahi alet |
| Neşter sapı | FST | 10003-12 ( | Kesi |
| yapmak için cerrahi aletVon-Frey filamentleri | North Coast | NC12775-99 | Mekanik stimülasyon için duyusal işlevi test etmek için ölçüm cihazı |
Kaynaklar
- Loeser, J. D., Treede, R. D. The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology. Pain. 137 (3), 473-477 (2008).
- Colloca, L., et al. Neuropathic pain. Nat Rev Dis Primers. 3, 17002(2017).
- Vranken, J. H. Mechanisms and treatment of neuropathic pain. Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 9 (1), 71-78 (2009).
- DeLeo, J. A., et al. Characterization of a neuropathic pain model: sciatic cryoneurolysis in the rat. Pain. 56 (1), 9-16 (1994).
- Kim, S. H., Chung, J. M. An experimental model for peripheral neuropathy produced by segmental spinal nerve ligation in the rat. Pain. 50 (3), 355-363 (1992).
- Seltzer, Z., Dubner, R., Shir, Y. A novel behavioral model of neuropathic pain disorders produced in rats by partial sciatic nerve injury. Pain. 43 (2), 205-218 (1990).
- Bennett, G. J., Xie, Y. K. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 33 (1), 87-107 (1988).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 20, 441-462 (1980).
- Bonin, R. P., Bories, C., De Koninck, Y. A simplified up-down method (SUDO) for measuring mechanical nociception in rodents using von Frey filaments. Mol Pain. 10, 26(2014).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J Neurosci Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
- Chen, H., Du, J., Zhang, Y., Barnes, K., Jia, X. Establishing a Reliable Gait Evaluation Method for Rodent Studies. J Neurosci Methods. , (2017).
- Kang, D. W., et al. Antinociceptive Profile of Levo-tetrahydropalmatine in Acute and Chronic Pain Mice Models: Role of spinal sigma-1 receptor. Sci Rep. 6, 37850(2016).
- Huehnchen, P., Boehmerle, W., Endres, M. Assessment of paclitaxel induced sensory polyneuropathy with "Catwalk" automated gait analysis in mice. PLoS One. 8 (10), e76772(2013).
- Vrinten, D. H., Hamers, F. F. 'CatWalk' automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing. Pain. 102 (1-2), 203-209 (2003).
- Martinov, T., Mack, M., Sykes, A., Chatterjea, D. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. J Vis Exp. (82), e51212(2013).
- Ferland, C. E., Laverty, S., Beaudry, F., Vachon, P. Gait analysis and pain response of two rodent models of osteoarthritis. Pharmacol Biochem Behav. 97 (3), 603-610 (2011).
- Mogil, J. S., et al. Hypolocomotion, asymmetrically directed behaviors (licking, lifting, flinching, and shaking) and dynamic weight bearing (gait) changes are not measures of neuropathic pain in mice. Mol Pain. 6, 34(2010).
- Ferreira-Gomes, J., Adaes, S., Castro-Lopes, J. M. Assessment of movement-evoked pain in osteoarthritis by the knee-bend and CatWalk tests: a clinically relevant study. J Pain. 9 (10), 945-954 (2008).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
