En enkel och billig metod för bestämning Cold Känslighet och anpassning hos möss

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Brenner, D. S., Golden, J. P., Vogt, S. K., Gereau IV, R. W. A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice. J. Vis. Exp. (97), e52640, doi:10.3791/52640 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

Mätning kall lyhördhet hos gnagare är viktigt för att förbättra förståelsen av de potentiella mekanismerna för kallt känslighet hos människor under både normala och patologiska tillstånd. Det kalla Plantar Assay (CPA), som ursprungligen utvecklades för flera år sedan en, är utformad för att generera reproducerbara, entydiga murina beteende svar på en kall stimulans levereras vid RT. Nyare förbättringar av denna analys har gjort det reproducerbar mätning av kall känslighet vid ett brett temperatur 2. Båda versionerna är också utformade för att vara relativt hög genomströmning, och billigt att använda.

En hel del framsteg har gjorts i att förstå mekanismerna för kallt känsligheten med andra beteendemetoder. En metod är acetonavdunstning testet, vilket involverar dabbing eller sprutning aceton på musen tassen och mätning av mängden tid som musen tillbringar snärta tassen 3,4. Olyckligtvissvaren på aceton avdunstning är förvirrad av den våta känslan och lukten av aceton. Dessutom kan den kalla stimulans som tillämpas i aceton avdunstning testet variera beroende på mängd aceton tillämpas, och är svår att kvantifiera. Slutligen, oskadade möss har minimala reaktioner på aceton vid baslinjen, vilket gör det omöjligt att mäta smärtlindring i avsaknad av överkänslighet med denna metod.

En annan klassisk analys för kalla svar är svansen flick-analysen, där latensen till återkallelse mäts efter svansen är nedsänkt i kallt vatten 5,6. Medan de beteendemässiga reaktioner i denna analys är entydiga och analysen mäter svar på en specifik temperatur, måste djuren hållas tillbaka under provningen, vilket kan förändra kallt lyhördhet genom väl beskrivna stressinducerade analgetiska mekanismer 7.

Ett annat vanligt förekommande verktyg är kylplattan test, som mäter beteendesvaren från möss efter de släpps ut på en peltier kyld platta 8-10. Även detta verktyg ger information om djursvar vid specifika temperaturer, det har också inkonsekvent använts; olika grupper har mätt olika typer av reaktioner inklusive antal hopp 8,11, latensen till första svar 8,11- 13, och antalet tassen lyfter 11,13,14 med väldigt olika resultat. Den kalla plattan analysen är också relativt låg genomströmning som bara ett djur kan testas samtidigt, och det kräver en dyr och ömtålig peltier enhet.

Den 2-plattan temperaturpreferenstestet är ett vanligt använt derivat av kylplattan test som mäter den relativa mängden tid som djuren tillbringar på 2 anslutna plattor av olika temperaturer 9,15- 17. En annan liknande vanligen använda analysen är värmegradienten assay, där den tid som mössen tillbringar i olika temperaturzoneri intervallet mellan 5 ° C och 45 ° C på en lång metallplatta mäts 16. Medan dessa analyser tillåter jämförelse av temperaturer, är det oklart om beteendet representerar temperatur motvilja eller temperatur önskemål.

Slutligen har den dynamiska kylplatta analys använts för att mäta hur möss reagera på förändrade omgivningstemperaturer 18. Denna metod innebär att placera möss på en RT peltier enhet och rampning ner till 1 ° C under mäta hur mycket mössen hoppa eller slicka sina tassar på olika platttemperaturer. Även om detta testar hur möss anpassa sig till en kylande miljö, ger den inte ett sätt att testa hur möss svarar på en kall stimulans i inställningen av en svalare omgivningstemperatur. Dessutom kräver det dyr utrustning för att utföra och ger inte ett sätt att vänja möss till testutrustning innan mäta deras kalla känslighet.

För att komplettera dessa analyser, testar CPA på ACCLIMAted svar på en väldefinierad kallt stimulans på en mängd olika temperaturområden, eller under färd med att anpassa sig till kalla temperaturer. Det kan testa upp till 14 möss i en tid med vår nuvarande apparatur, med potential att bli billigt skalas upp för hög genomströmning testning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Samtliga mus protokoll var i enlighet med National Institutes of Health riktlinjer och godkändes av Animal Studies kommittén Washington University School of Medicine (St Louis, MO).

1. Förbereda Testing Plate och Bilagor

  1. Rengör glasytan.
  2. Säkra T-typ filatermoelementsond till ytan i mitten av glasplattan med laboratorie tejp.
  3. Placera djurutrymmen på glasplattan i en enda linje längs mitten av plattan.
  4. Trä termosonden genom centrumdjurhage och kontakten i dataloggern. Vrid datalogger på när avaktivera auto-avstängningsfunktion, och bifoga dataloggern till datorn med den medföljande kabeln.
    1. Om du spelar in plattan temperaturen under experimentet, öppna datalogger programvara för att börja spela in plattan temperaturer.
    2. Om nödvändigt, justera programvaran för att återsladd plattemperaturen en gång varje sekund.
    3. Börja inspelningen temperaturer med hjälp av mjukvaran paketerad med den termiska datalogger.
  5. Separera kapslingen med svarta insatser för att förhindra visuell interaktion mellan möss.
  6. Position speglar under glaset så att undersidan av kapslingar är synlig från en bekväm körställning.

2. Warming / Kylning glasskivan

  1. Fyll aluminiumlådor med uppvärmd vatten, våt is, eller torris och placera dem på lämpligt på glasskivan (aluminiumfolie paket fyllda med torris kan också användas för att kyla glaset; Figur 1) 2.
    1. För provning vid 30 ° C, placera aluminiumlådor cirka 0,25 '' bort från djurutrymmen (figur 2b) 2.
      1. Ställ en uppvärmd vattencirkulationspumpen på endera sidan av glasplattan. Ställ cirkulatorn till 45-60 ° C, och osse det att fylla lådor av aluminium med en stadig ström av varmt vatten (Figur 1C) 2.
      2. Placera cirkulatorer så att varmt vatten från aluminiumlådor dränerar direkt tillbaka in i reservoaren av cirkulationspumpen på vardera sidan (Figur 1C) 2.
    2. För att testa vid RT, lämna rutorna tomma (Figur 2) 2.
    3. För provning vid 17 ° C, placera rutorna cirka 0,25 '' bort från djurutrymmen på vardera sidan och fyll med våt is (Figur 2) 2.
    4. För provning vid 12 ° C, placera rutorna cirka 1,25 '' bort från kapslingar på vardera sidan och fyll med torris (Figur 2) 2.
    5. För att testa vid 5 ° C, placera rutorna cirka 0,25 '' bort från kapslingar på vardera sidan och fyll med torris (Figur 2) 2.
      1. När kylning glaset med torris, se till att det finns tillräcklig ventilation för att förhindra CO2 uppbyggd i rummet.
  2. Vänta för glaset att nå den önskade temperaturområdet.
  3. Lägg mössen till kapslingar på plattan.
    OBS: En vit brusgenerator kan användas för att minska bullerstörningar.
  4. Vänta på möss för att acklimatisera.
    OBS: I vår anläggning detta tar ungefär 2,5 timmar, men kan variera kraftigt utifrån djurstallar och hanteringsförhållanden.
  5. Bibehåll glaset vid det önskade temperaturområdet genom att säkerställa att lådorna hålls full av värmt vatten, våt is, eller torris.
    OBS: Med vår apparat lådorna behöver fyllas med is ungefär varje 90 min.
    OBS: För 17 ° C skick, är det bra att tömma det mesta av vattnet från aluminiumlådor genom dräneringshål innan påfyllning det med is. Detta kommer att stabilisera temperaturen bättre, och prhändelse spill
    OBS: Den exakta mängden av den torris kommer variera beroende på årstid, men i allmänhet att hålla rutorna mer än ¼ fulla längs hela längden av lådan kommer att hålla temperaturen konstant.

3. Testa Möss på fasta temperaturer

  1. Utanför beteende rummet, fyller en ishink ungefär hälften full av torris.
  2. Med hjälp av en hammare eller klubba, krossa torris till ett fint pulver.
    OBS: Överfyllning skopan kommer att göra det svårt att helt krossa torris till pulver.
  3. Med hjälp av en rak rakblad eller sax, klippa av toppen på en 3 ml spruta.
  4. Med hjälp av en 21 G nål, peta 3 hål på motsatta sidor av sprutan (totalt 6 hål).
    OBS: Dessa hål kommer att minska det tryck som alstras genom sublimering under sammanpressning av torris. Cut-off Sprutan kan återanvändas för flera experiment.
  5. Ta sprutan, torrispulver, och en handhållen stoppur in i beteende rummet.
  6. Fyll sprutan kammaren halv full av torris pulver. Håll den skurna änden av sprutan mot ett platt föremål, och stadigt komprimera pulvret med hjälp av kolven. Var försiktig; plastkolven kan böjas eller brytas från trycket. Om detta händer, byt kolven från en ny spruta.
  7. Förläng spetsen på den komprimerade torris pelleten förbi kanten av sprutan.
  8. Test möss som är helt i vila.
    1. Vid 30 ° C, 23 ° C och 17 ° C, testmöss som har alla fyra tassar på glaset och inte flytta, men inte helt sover 19.
    2. Vid 12 ° C och 5 ° C, testmöss som är på 2 tassar eller 4 tassar och inte rör sig eller hoppar.
  9. Använda speglarna för inriktning, försiktigt men bestämt trycka på plana pellets an mot glasytan under musen baktassen (Figur 1A) 2. Starta hand timer.
  10. Stoppa timern och avlägsna pelleten när musen rör sig bort från den kylda glaset.
    OBS: Den tillbakadragande rörelsen kan vara vertikal eller horisontell.
    1. Om musen rör sig mycket snabbt tassen och sedan återgår den till kylande ytan, fortsätter timing och stimulerande tills musen gör en permanent flytta bort.
      OBS: Vårt labb använder en maximal stimulans tid på 20 sek för möss i de flesta fall.
  11. Upprepa denna testproceduren förrän minst 3 värden på varje tass för varje djur samlas. Separata prov som testar motsatta tassar på samma mus med minst 7 min, och separata konsekutiva försök på någon enskild tass med minst 15 min.
  12. Vid behov använder olika tjocklekar av glas för att generera olika hastigheter av kylning (Figur 3) 1.
    OBS: Kylningshastigheten är omvänt korrelerad med tjockleken på glaset.

4. Testa Möss Under kalla Anpassning

OBS: Detta är en alternativ protokoll som möjliggör testning såsom glas plate kyler, snarare än en gång plattan har stabiliserats och mössen har helt anpassade till den kalla miljön.

  1. Följ instruktionerna som anges i avsnitt 1 för att ställa upp utrustningen.
  2. Följ instruktionerna som anges i avsnitt 3 att ta baslinjemätningar vid RT (figur 7A) 2.
  3. Pre-kyla aluminiumlådor med torris.
  4. När baslinjen abstinens latenser har uppmätts, placera förkylda boxar på plattan ca 1,25 '' bort från inhägnader på båda sidor (figur 7A, pilen märkt "Torris tillade") 2.
  5. Följ instruktionerna som anges i avsnitt 3 att göra mätningar som glasskivan svalnar, mätningar så ofta som möjligt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De beteendesvar framkallat från möss med början vid 30 ° C, 23 ° C, 17 ° C och 12 ° C är mycket reproducerbar (figur 4A) 20. För att mäta den kalla stimulans som genereras under baktassen möss bedövas med en ketamin / xylazin / acepromazin cocktail och deras tassar säkrades på glaset på toppen av en T-typ glödtermoelement (Figur 4B) 20. Glaset kyldes eller värmdes till den önskade testområde. Även plattan kyles likformigt utmed längden av plattan (figur 5A) 2, bör det noteras att en kall gradient alstras över beteende höljen (figur 5B) 2. De delar av inneslutningen som ligger närmare den torris på endera sidan av höljena är svalare, medan de centrala delarna är något varmare (figur 5B) 2. I de kallaste temperaturerna used, mössen bringar merparten av sin tid i de centrala delarna av inneslutningen. När glasskivan temperaturen hade stabiliserats, var en samlingspunkt torris stimulans placeras på glaset under tassen / thermode. Baserat på de temperatur spår som spelats in från den här inställningen är det klart att de kalla stimuli genereras med hjälp av CPA är mycket reproducerbar vid varje temperaturområde (Figur 4C) 20.

Den kalla stimulus genereras i CPA mättes också med användning av tre olika tjocklekar av glas för att variera intensiteten av kylning (fig 3). Kylningshastigheten är omvänt relaterad till tjockleken på glaset, och något av dessa tjocklekar kan användas för att mäta kallt känslighet som behövs (figur 3).

Tidigare arbete har visat att CPA kan detektera analgesi och överkänslighet i möss. 30 min efter subkutana injektioner av 1,5 mg / kg av morfin, möss har betydligt longer latens till återkallelse än möss som fick subkutana injektioner av saltlösning (Figur 6A: 2-vägs ANOVA huvudeffekt * p <0,05 med Bonferroni post hoc-test; 30 min ** p <0,01, n = 12 per grupp) en. Genom 60 min efter morfin / saltlösning, är det ingen skillnad mellan saline- och morfin injicerade grupper, vilket är förenligt med graden av morfinmetabolism hos möss.

Komplett Freunds adjuvans (CFA) har tidigare visat sig orsaka inflammation och överkänslighet efter baktass injektion 21. Efter CFA injektioner, CPA abstinens latenser minskar 2 och 3 h efter injektion (Figur 6B: 2-vägs ANOVA huvudsakliga effekt p <0,001 med Bonferroni post hoc-test; 2 tim * p <0,05, 3 h ** p <0,01 n = 12 per grupp). 4 h efter CFA injektionen, gavs mössen subkutana injektioner av 1,5 mg / kg morfin. 30 min efter morfininjektion, både CFA- och saltlösning injicerade möss hade ökat UttagAwal latenser relativt deras latenser vid 3 tim (Figur 6B: 1-vägs ANOVA med Dunnetts post hoc test, CFA 3 tim vs CFA 4,5 tim $$$ p <0,001, saltlösning 3 tim vs saltlösning 4,5 tim $$$ p <0,001). En timme senare, när morfin hade metaboliserats, CFA-injicerade möss hade återigen lägre abstinens latenser än de med saltlösning injicerade kontrollmöss (Figur 6b: 2-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test, ** p <0,01) 1.

De flesta däggdjursarter har förmågan att anpassa sin temperaturkänslighet för att matcha sin miljö. In vitro studier har antytt att denna anpassning är beroende av PIP 2 hydrolys 22- 24, men tidigare beteende verktyg kunde inte validera denna hypotes in vivo. Den CPA är i stånd att kvantifiera denna anpassning på två olika sätt. Genom att testa indragning latens av möss som glaset svalnar ( 2. Under normala förhållanden ånger latens är oförändrad som plattan svalnar, vilket tyder på att kalla anpassning sker snabbare än vad som kan kvantifieras med CPA (Figur 7B: 0 min = 12.13 ± 0,8 sek, 30 min = 12,1 ± 1,6 sek, 60 min = 13,2 ± 1,1 sek, 90 min = 10,8 ± 1,2 sek 1-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test p> 0,05, n = 6) 2. Men när möss ges intraplantar injektioner av fosfolipas-C-hämmaren U73122 25 innan plattan kyls (Figur 7C) sina uttags latenser minskas, vilket tyder på att anpassningen är nedsatt (Figur 7D: baslinje = 11,29 ± 0,53 sek, 30 min = 8,09 ± 1,17 sek; 1-vägs ANOVA med Dunnetts post hoc-test, huvudsakliga effekt p = 0,02, individuell baslinje vs 30 min p = 0,02, n = 9).

CPA kan också mäta abbilitet att anpassa sig till kalla omgivningstemperaturer under långa tidsperioder. När vildtypsmöss testas med hjälp av CPA efter acklimatiserad under 3 timmar vid 30 ° C, 23 ° C, 17 ° C, eller 12 ° C ånger latens är samma vid alla starttemperaturer, vilket tyder på att den vilda typen möss anpassad till den kallare omgivningstemperaturen (Figur 2A: WT 30 ° C = 13.23 ± 0,5 sek, 23 ° C = 12,8 ± 0,7 sek, 17 ° C = 12,3 ± 0,9 sek, 12 ° C = 12,8 ± 0,5 sek, 1- vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test, p> 0,05 n = 6 för 30 ° C, n = 15 för 23 ° C, 17 ° C och 12 ° C) 20. Till skillnad från de vildtypsmöss, som starttemperaturen minskar abstinens latenser av TRPM8-KO möss minska, vilket tyder på att de inte kan anpassa sin svarströskel för att passa deras omgivning (figur 8: 1-vägs upprepade mätningar ANOVA med Bonferroni efter hoc-test; män huvudsakliga effekt p = 1,5 x 10-5, 12 ° C vs. 23 ° C p = 6 x 10 -5, 17 ° C jämfört med 23 ° C p = 0,004; honor huvudsakliga effekten p = 3,6 x 10 -5, 12 ° C jämfört med 23 ° C p = 9,25 x 10 -5, 17 ° C jämfört med 23 ° C p = 0,0005; df = 1, n = 11 hanar och 11 honor) 20.

Figur 1
Figur 1. Kall Plantar Assay (CPA) apparat 2. (A) Schematisk för utförande av CPA. Möss acklimatiserade på en glasplatta i plastbeteende kapslingar tills de är i vila. Ett torris pellet appliceras på undersidan av glaset under baktassen, och latensen att dra sig tillbaka från den kylande glaset mätes. (B) Bild i CPA apparaten, i konfigurationen för att kyla plåten till 5 ° C. Den termiska datalogger är i centrum av kapslingarOch aluminiumlådor flankerar höljet på vardera sidan. (C) Bild i CPA apparaten, i konfiguration för att värma plattan till 30 ° C. Vattnet cirkulationspump varmt vatten rinner ned i aluminiumlåda, som sedan rinner ut i avloppet på sidan tillbaka in i reservoaren cirkulationspumpens. Används med tillstånd från et al. Brenner 2014 2. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2
Figur 2. Temperatur på glasskivan under CPA 2. (A) i genomsnitt temperatur tracings av glasplattan under beteendeexperiment i CPA. 30 ° C n = 1, 23 ° C n = 5, 17 ° C n = 7, 12 ° C n = 7, 4 ° C n = 5. (B) Schematiska diagram DEMonstrating hur man skapar de olika temperaturförhållandena i CPA. Används med tillstånd från et al. Brenner 2014 2. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3
Figur 3. glastjocklek är omvänt korrelerad med graden av kylning 1. (A) Schematisk diagramming experimentell design (BD). Temperaturen under kalla plantar stimulans under tassen mättes på samtliga tre glastjocklekar under normala förhållanden, och som frigolit distanser propping tassen bort från glasytan. I samtliga fall, propping tassen bort från glaset orsakade en dramatisk minskning av den kalla stimuli mäts vid tassen (n = 6 per glastjocklek). ( et al. 2012 1 Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 4
Figur 4. CPA abstinens latenser är konsekventa 20. (A) Genomsnittlig tillbakadragande latens för möss med början från 23 ° C, 17 ° C, eller 12 ° C. (B) konfiguration för att mäta CPA kallt stimulans. Den tassen hos en sövd mus är fäst på glasplattan med laboratorietejp ovanpåav en T-typ filatermoelement. CPA stimulans placeras på undersidan av glaset under både tass och termoelement. (C) temperaturer som genereras i CPA med start från 30 ° C, 23 ° C, 17 ° C, eller 12 ° C. De svarta pilar representerar de genomsnittliga uttags latenser för vakna möss i varje tillstånd. Används med tillstånd från Brenner et al. 2014 2. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 5
Figur 5. Glasplatt temperaturer är konsekventa i CPA 2. (A) Termo t1 (svart) placerades i mitten av plattan. Termoelement t2 (röd) placerades i beteende hölje närmast den högra kanten av plattan. Temperatur tracings och grafen längst till höger (t1-t2) visar nästan identiska temperaturer vid t1 och t2 under hela experimentets förlopp. (B) Termoelement t1 (svart) placerades i centrum av plattan. Termoelement t2 (röd) placerades i den centrala beteende höljet, vid väggen närmare torris fyllda aluminiumlådor. Temperatur kurvor och grafen längst till höger (t1-t2) visar att det finns en ungefär 3 ° C skillnad mellan t1 och t2 när plattan har nått en stabil temperatur. Används med tillstånd från Brenner et al. 2014 2. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 6
Figur 6. CPA kan mäta smärtlindring och överkänslighet 1. (A) Subcutaneous injektion av 1,5 mg / kg morfin ökar bakadragningsfrekvensen hos möss 30 min efter injektion (2-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test; 30 min efter injektion ** p <0,01). 60 min efter injektion, finns det ingen signifikant skillnad mellan morfin-injicerade och saltlösning-injicerade möss. (B) intraplantar injektion av 10 ul Freunds kompletta adjuvans (CFA) minskar bakadragningsfrekvensen av möss 2 och 3 h efter injektion (2-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test, * p <0,05, ** p <0,01). Alla möss gavs subkutana injektioner av morfin vid 4 h, och alla abstinens latenser på 4,5 tim var betydligt högre jämfört med 3 h (1-vägs ANOVA med Dunnets post-hoc test; $$$ p <0,001). 5,5 h efter injektion av CFA (1,5 h efter morfininjektion), CFA-injicerade möss hade fortfarande lägre abstinens latenser än saltlösning-injicerade möss (2-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test, ** p <0,01). Används med tillstånd frånBrenner et al. 2012 1. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 7
Figur 7. Mätning köldanpassning som glasskivan kyls 20 dynamiskt. (A) Schematisk för utförande CPA som glasplattan är kylning. Baseline temperaturer mäts vid RT, torris behållare läggs till plattan, och om återkallande latens mäts som glasskivan svalnar. (B) vildtypsmöss har samma uttag latens som glasskivan svalnar, vilket tyder på att de anpassar sig till kylning temperaturer snabbare än vad som kan mätas med CPA (Baseline = 12,8 ± 0,3 sek, 30 min = 13,67 ± 0,9 sek, 60 min = 11,03 ± 1,0 sek, 90 min = 11.31 ± 0,6 sek, n ​​= 3 möss; 1-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test, inga signifikanta skillnader mellan någon grupp). (C) Schematisk för utförande CPA som glasplattan är kylning efter intraplantar injektioner av PLC-inhibitorn U73122 eller kontrollföreningen U73343. (D) Möss har betydligt lägre uttags latenser medan plattan kylning efter U73122 injektion, vilket tyder på att U73122 stör förmågan att anpassa sig till kyla omgivningstemperaturer. Används med tillstånd från Brenner et al. 2014 20. Denna figur har reproducerats med tillstånd av International Association for Study of Pain (IASP). Siffran får inte reproduceras för något annat ändamål utan tillstånd. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

"Figur Figur 8. TRPM8-KO-möss behöver inte anpassa sig till miljömässiga kylning 20 TRPM8-KO-möss har högre uttags latenser än vildtyp kullsyskon vid alla starttemperaturer uppmätta (2-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test;. *** P < 0,001). Tillbakadragandet latens på TRPM8-KO möss minskar också som starttemperaturen minskar (1-vägs ANOVA med Bonferroni post hoc-test; ## p <0,01, ### p <0,001), medan det inte finns någon betydande förändring i tillbakadragandet latens av vildtyp kullsyskon som start temperaturen sjunker. Används med tillstånd från Brenner et al. 2014 20. Denna figur har reproducerats med tillstånd av International Association for Study of Pain (IASP). Siffran får inte reproduceras för något annat ändamål utan tillstånd. Vänligen CLICk här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
T-type thermocouple probe Physitemp IT-24p Used to measure the surface temperature of the glass (http://www.physitemp.com/products/probesandwire/)
Glass plate Local glass company (in St. Louis, Stemmerich Inc) We use pyrex glass (borosilicate float). Our lab generally uses 1/4'', but 3/16'' and 1/8'' are also useful
Thermal Data logger Extech EA15 Thermologger to keep track of glass temperature (http://www.extech.com/instruments/product.asp?catid=64&prodid=408)
3 ml Syringe BD 309657 The top is cut off, and dry ice is compressed in the syringe to generate a cold probe
Computer If using Extech logger, any Pcwill work
Aluminum boxes Washington University in St. Louis machine shop boxes are 3' long, 4.5'' wide, and 3'' tall with a sealed lid.  There is a 1/2'' hole drilled into one short side of each box, near the bottom. These holes are filled with rubber stopcocks when the boxes are filled with wet ice or hot water.
Heated water circulator VWR Any water circulator model with a pump will work
21 G needle BD 305165 The exact needle size is not important
Hand timer Any hand timer will work
Mirror Any flat mirror will work

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brenner, D. S., Golden, J. P., Gereau, R. W. A Novel Behavioral Assay for Measuring Cold Sensation in Mice. Plos ONE. 7, (6), 8 (2012).
  2. Brenner, D. S., Vogt, S. K., Gereau, R. W. A technique to measure cold adaptation in freely behaving mice. Journal of Neuroscience Methods. (2014).
  3. Choi, Y., Yoon, T. W., Na, H. S., Kim, S. H., Chung, J. M. Behavioral signs of ongoing pain and cold allodynia in a rat model of neuropathic pain. Pain. 59, (3), 369-376 (1994).
  4. Gauchan, P., Andoh, T., Kato, A., Kuraishi, Y. Involvement of increased expression of transient receptor potential melastatin 8 in oxaliplatin-induced cold allodynia in mice. Neuroscience letters. 458, (2), 93-95 (2009).
  5. Carlton, S. M., Lekan, H. A., Kim, S. H., Chung, J. M. Behavioral manifestations of an experimental model for peripheral neuropathy produced by spinal nerve ligation in the primate. Pain. 56, (2), 155-166 (1994).
  6. Pizziketti, R. J., Pressman, N. S., Geller, E. B., Cowan, A., Adler, M. W. Rat cold water tail-flick: A novel analgesic test that distinguishes opioid agonists from mixed agonist-antagonists. European Journal of Pharmacology. 119, (1-2), 23-29 (1985).
  7. Pinto-Ribeiro, F., Almeida, A., Pego, J. M., Cerqueira, J., Sousa, N. Chronic unpredictable stress inhibits nociception in male rats. Neuroscience letters. 359, (1-2), 73-76 (2004).
  8. Karashima, Y., et al. TRPA1 acts as a cold sensor in vitro and in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, (4), 1273-1278 (2009).
  9. Knowlton, W. M., Bifolck-Fisher, A., Bautista, D. M., McKemy, D. D. TRPM8, but not TRPA1, is required for neural and behavioral responses to acute noxious cold temperatures and cold-mimetics in vivo. Pain. 150, (2), 340-350 (2010).
  10. Allchorne, A. J., Broom, D. C., Woolf, C. J. Detection of cold pain, cold allodynia and cold hyperalgesia in freely behaving rats. Molecular pain. 1, 36 (2005).
  11. Colburn, R. W., et al. Attenuated cold sensitivity in TRPM8 null mice. Neuron. 54, (3), 379-386 (2007).
  12. Dhaka, A., Murray, A. N., Mathur, J., Earley, T. J., Petrus, M. J., Patapoutian, A. TRPM8 is required for cold sensation in mice. Neuron. 54, (3), 371-378 (2007).
  13. Bautista, D. M., et al. The menthol receptor TRPM8 is the principal detector of environmental cold. Nature. 448, (7150), 204-208 (2007).
  14. Obata, K., et al. TrpA1 induced in sensory neurons contributes to cold hyperalgesia after inflammation and nerve injury. The Journal of Clinical Investigation. 115, (9), 2393-2401 (2005).
  15. Tang, Z., et al. Pirt functions as an endogenous regulator of TRPM8. Nature communications. 4, 2179 (2013).
  16. Lee, H., Iida, T., Mizuno, A., Suzuki, M., Caterina, M. J. Altered thermal selection behavior in mice lacking transient receptor potential vanilloid 4. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 25, (5), 1304-1310 (2005).
  17. Pogorzala, L. A., Mishra, S. K., Hoon, M. A. The cellular code for Mammalian thermosensation. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 33, (13), 5533-5541 (2013).
  18. Yalcin, I., Charlet, A., Freund-Mercier, M. -J., Barrot, M., Poisbeau, P. Differentiating thermal allodynia and hyperalgesia using dynamic hot and cold plate in rodents. The journal of pain official journal of the American Pain Society. 10, (7), 767-773 (2009).
  19. Callahan, B. L., Gil, A. S., Levesque, A., Mogil, J. S. Modulation of mechanical and thermal nociceptive sensitivity in the laboratory mouse by behavioral state. The journal of pain: official journal of the American Pain Society. 9, (2), 174-184 (2008).
  20. Brenner, D. S., Golden, J. P., Vogt, S. K., Dhaka, A., Story, G. M., Gereau, R. W. A dynamic set point for thermal adaptation requires phospholipase C-mediated regulation of TRPM8 in vivo. Pain. (2014).
  21. Patwardhan, A. M., Scotland, P. E., Akopian, A. N., Hargreaves, K. M. Activation of TRPV1 in the spinal cord by oxidized linoleic acid metabolites contributes to inflammatory hyperalgesia. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, (44), 18820-18824 (2009).
  22. Fujita, F., Uchida, K., Takaishi, M., Sokabe, T., Tominaga, M. Ambient Temperature Affects the Temperature Threshold for TRPM8 Activation through Interaction of Phosphatidylinositol 4,5-Bisphosphate. Journal of Neuroscience. 33, (14), 6154-6159 (2013).
  23. Rohacs, T., Lopes, C. M., Michailidis, I., Logothetis, D. E. PI(4,5)P2 regulates the activation and desensitization of TRPM8 channels through the TRP domain. Nature neuroscience. 8, (5), 626-634 (2005).
  24. Daniels, R. L., Takashima, Y., McKemy, D. D. Activity of the neuronal cold sensor TRPM8 is regulated by phospholipase C via the phospholipid phosphoinositol 4,5-bisphosphate. The Journal of biological chemistry. 284, (3), 1570-1582 (2009).
  25. Zhang, H., et al. Neurokinin-1 receptor enhances TRPV1 activity in primary sensory neurons via PKCepsilon: a novel pathway for heat hyperalgesia. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 27, (44), 12067-12077 (2007).
  26. Wang, H., Zylka, M. J. Mrgprd-expressing polymodal nociceptive neurons innervate most known classes of substantia gelatinosa neurons. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 29, (42), 13202-13209 (2009).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics