제시된 것은 쥐에서 상이한 유형의 중간 신경(MN) 병변 및 수리를 생성하는 프로토콜이다. 추가적으로, 프로토콜은 몇몇 비침범성 행동 시험 및 생리적인 측정을 사용하여 신경의 기능적 회복을 평가하는 방법을 보여줍니다.
이 조사의 주요 목표는 쥐에 있는 중앙 신경 (MN) 병변의 다른 모형을 만들고 복구하는 방법을 보여주기 위한 것입니다. 또한 수술 후 물리 치료를 시뮬레이션하는 다른 방법이 제시됩니다. 말초 신경 병변 및 수리의 MN 모델을 사용하여 운동 및 감각 회복을 평가하기 위해 여러 표준화 된 전략이 사용되므로 결과를 쉽게 비교할 수 있습니다. MN 부상을 입은 쥐에게 수술 후 물리 치료와 같은 환경을 제공하기위한 몇 가지 옵션이 포함되어 있습니다. 마지막으로, 이 논문은 여러 비침습적 시험(즉, 잡기 테스트, 핀 찌르기 테스트, 사다리 렁 걷기 테스트, 로프 등반 테스트 및 걷기 트랙 분석) 및 생리학적 측정(적외선 열화상, 전기 신경 근사, 굴곡 강도 평가 및 굴곡 카르피 방사형 근육 체중 결정)을 사용하여 MN의 회복을 평가하는 방법을 제공합니다. 따라서, 이 모형은 인간 적인 종에 결과의 추정을 촉진하는 임상 시나리오를 복제하기 위하여 특히 적당한 것처럼 보입니다.
근막신경이 말초신경 연구에서 가장 많이 연구된 신경이지만, 쥐 MN의 분석은 다양한 장점을 제시한다. 예를 들면, MN 병변 연구 결과에 있는 영향 받은 사지의 합동 계약 그리고 자동 절단의 감소된 부각이 있습니다. 게다가, MN은 근육 덩어리에 의해 엄호되지 않습니다, 그것의 해부를 심막 신경의 그것 보다는 쉽게 하. 또한 MN이 자골 신경보다 짧기 때문에 MN 회복이 더 빨리 관찰됩니다. 또한, MN은 팔에 척골 신경에 평행 한 경로를 가지고있다. 따라서, 척골 신경은 MN 부상을 복구하기위한 신경 이식편으로 쉽게 사용할 수 있습니다. 마지막으로, 랫트의 MN은 인간의 상지에 유사한 앞다리에 위치하며, 인간에서는, 상지는 대부분의 말초 신경 병변의 사이트입니다.
말초 신경 병변은 외상, 감염, 혈관염, 자가 면역, 악성 종양 및 / 또는 방사선 요법1,,2의결과로 정기적으로 발생합니다. 불행하게도, 말초 신경 수리는 임상적으로 예측할 수 없고 자주 실망스러운 결과를 제시하는 것을계속합니다3,4. 4,4,,5,56,7에 영향을 받는 사람들의 전망을 개선하기 위해 상당한 기본 및 번역 연구가 여전히 필요하다는 광범위한 합의가 있습니다.
랫트 MN은 인간8,,9(도 1)의 그것과 큰유사성을나타낸다. 겨드랑이 부위의 상완 신경총에서 유래한 이 신경은 팔의 내측 측면으로 내려와 팔꿈치에 도달하고 팔뚝의 복부 구획에 있는 대부분의 근육으로 분기합니다. MN은 손에 도달하여 쥐의 손 피부9 (그림 1)의일부뿐만 아니라 처음 두 개의 광활 근육을 자극합니다.
랫트 MN을 이용하여, 인간10,,11,,12에서말초 신경 병변을 적절히 복제할 수 있다. 이 신경은 관례적으로 사용되는 sciatic 신경에 비해 몇 가지 잠재적 인 연구 이점이 있습니다. MN은 쥐의 앞다리에 위치하기 때문에 (인간의 상지에 가깝다), 골반 사지(13)의상당 부분을 내음하는 근막 신경에 비해 쥐의 웰빙에 훨씬 작은 충격으로 실험적으로 손상 될 수 있다. 또한 인간에서 대부분의 임상 병변은,쥐의 앞다리10,11,,,12,14,,15,16에해당하는 상지에서 발생합니다.,
이 논문은 쥐에 있는 MN 병변의 다른 모형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 또한 수술 후 물리 치료를 시뮬레이션하는 다른 방법이 제시됩니다. 마지막으로, MN의 기능적 회복을 평가하기 위한 시험이 설명된다. 말초 신경 병변 및 수리의 MN 모델을 사용하여 운동 및 감각 회복을 평가하는 데 사용할 수있는 여러 표준화 된 전략이 있으므로 결과를 쉽게 비교할 수 있습니다. MN 모델은 임상 시나리오를 복제하는 데 특히 적합하여 인간 종에 대한 결과의 추정을 용이하게 합니다.
이 논문은 쥐에서 MN 병변 및 수리의 다른 모형을 만드는 프로토콜을 제출합니다. 추가적으로, 몇몇 비침범성 행동 시험 및 생리적인 측정을 사용하여 이 신경의 기능적인 회복을 평가하는 방법을 보여줍니다.
특히, 이 논문에 기술된 몇 가지 기능적 시험, 즉 사다리 달리기 테스트 및 로프 테스트는 음식 보상51,,52,,53을획득할 것으로 예상되는 쥐의 의지에 크게 의존한다. 특정 쥐 균주는51,,52,,53의이 유형의 시험에서 재현 가능하게 훈련하고 수행하는 것이 더 의무적이라는 점에 유의해야합니다. 예를 들어, 루이스 랫트는 훈련 단계와 이후에51,,52,,53모두에서 이러한 시험에서 저조한 성능을 발휘한다.
쥐 하우징은 실험 동물이 기능 시험19에존재하는 일부 요소에 익숙해 질 수 있도록하는 것 외에도, 그들의 자연적인 탐구 행동과 일치하여 충분한 이동의 자유를 허용해야한다. 따라서 이동의 더 높은 자유를 허용하는 다양한 형태의 하우징이 표시됩니다. 큰 케이지는 나중에 기능 테스트 (예 : 로프 및 사다리)에 사용되는 농축 요소로 개인화됩니다.
틀림없이, 이러한 농축 원소는 통합된 러닝 휠및 개별 훈련 구체를 가진 케이지뿐만 아니라 말초 신경계에서 수술된 인간 환자에게 제공되는 것과 유사한 수술 후 물리 치료의 형태를제공한다(10).
중요한 것은, 몇몇 저자는 피하 조직 및 근육 근막을 무뚝뚝하게 또는 숫자 15 메스로 깨끗한 절단에 의해 해부하는 것을 옹호하더라도, 이 구조물을 해부할 때 thermocautery의 사용은 수술 후 혈종의 리스크를 극소화하기 위하여 추천됩니다.
쥐에서 말초 신경 수리의 다른 양상, 즉 축축성 재생, 표적 회복 및 기능 적 회복을 테스트하기 위해 수많은 검사가 고안되었으며, 그 중 일부는 본 연구의 범위를 벗어난29,,54,,55,,56. 예를 들어, 운동학 분석29,,36,,55 및 조직체학 평가29,,36,,57은 여러 저자에 의해 널리 사용된다. 또한 이러한 테스트 중 몇 가지는 효율성 및/또는 재현성을 최대화하기 위한 변형을 포함합니다54. 예를 들어, 기계적 algismetry(즉, 기계적 고통스러운 자극에 대한 반응의 평가)는 본 논문에 기재된 바와 같이 주어진 폰 프레이 필라멘트를 사용하여 정성적으로 평가될 수 있거나, 또는 반정적으로 연속적으로 강한 폰 프레이 필라멘트를 사용하거나, 또는 인출 반응이 관찰될 때까지 증가압력을 가하는 전자 장치를 사용하여30,,54.
유사하게, 몇몇 저자는 쥐에 있는 앞다리 신경 수선평가를 걷기 궤도 분석을 이용하더라도, 그밖 저자는 단 하나 MN 병변이 수시로 발인쇄10,,58,,59에있는 재현가능한 변경을 생성하지 못한다는 것을 주장합니다. 또한, 일부는 이러한 변화가 근육 회복에 비례하지 않을 수 있음을 밝혔다10,,60. 이를 염두에 두고, 일부 연구자들은 주로 분절 신경 재건 후가 아닌 네브 병변을 분쇄한 후 회복을 평가할 때 포발에 보행 트랙 분석의 사용을 옹호했다,10, 50,50,61.
파악 테스트는 MN16,,27에의해 제어되는 근육의 운동 회복을 평가하는 데 널리 사용됩니다. 이 시험을 통해 얻은 데이터의 균일성과 재현성을 보장하기 위해 Bertelli 등16에서 제안한 잘 확립된 방법을 사용하여 파악 테스트를 적용하는 것이 좋습니다. 그러나, 현재의 프로토콜은 과도한 스트레스11,,27을방지하기 위해 반대쪽 발을 일상적으로 움직이지 않는다는 점에서 다릅니다. 또한 다른 저자는 부상되지 않은 발을 고정 한 후 동력계 또는 스케일27,56을사용하여 파악 테스트를 정량적으로 평가한다는 점에 유의해야합니다. 그러나, 이러한 정량적 평가는 연구원이 쥐의꼬리(26)에적용하는 강도에 의해 영향을 받을 수 있다. 더욱이, 디지털 굴곡 근육에 의해 생성된 강도(쥐의 MN과 잡는 시험의 대상체9)에의해 생성된 강도와 손목 굴곡에 의해 생성된 강도로부터 구별하기 어렵고, 이는 척골신경으로부터,10,그 내성을 받는 굴곡 카르피 척골을포함한다. 이러한 잠재적 편견을 우회하기 위해, 이 프로토콜은 일반적으로 인간에서 근력을 등급화하는 데 사용되는 의학 연구 위원회 규모와 유사한 서수 척도를 사용10,,11,,62. 대안적으로, 다른 저자는 비디오 분석 및 비디오 기반 채점시스템(11,,63)을이용한 파악에 대한 상세한 평가를 기술했다.
Sciatic 신경에 비해 MN을 사용하는 잠재적인 단점은 후자의 신경에 관하여 더 많은 양의 정보를 사용할 수 있다는 것입니다. 이는, 차례로, MN으로 얻은 데이터를 이전의 실험 작업의 그것과 비교하는 것을 더 어렵게 만들 수 있다46,,48,,64. 또한, Sciatic 신경에 비해 MN의 작은 크기는 외과조작을더 어렵게8,12,,27,,56,,65.
본 백서에 기재된 방법론과는 달리, 전기신경근사 평가는 팔 및 더너영역(51)에배치된 경피적 단극성 전극을 사용하여 수행될 수 있다. 덜 침습적임에도 불구하고, 이 방법은 팔부위9,51에서척골 신경의 비용 모방의 가능성으로 인해 잠재적 인 혼란의 위험을 수반한다.
대부분의 저자는 쥐에 사용되는 모든 테스트가 일치하는 결과를 제공하는 것을 동의, 말초 신경 수리는 요인의 복잡한 배열에 따라 달라집니다, 신경 생존을 포함, 축삭 연신 및 가지 치기, 시냅토 발생, 탈지 감각 기관과 모터 단위의 성공적인 탈환, 뇌 가소성7,,10,,50,,66, 67.66,
마지막으로, 설치류 모델의 중요한 주의 사항은 쥐 말초 신경이 최종 장기에 훨씬 가깝고 상동 인간 구조보다 훨씬 작은 단면적을 가지고 있다는 점에 유의해야합니다. 그러나, 이러한 크기 차이는 설치류에서 더 빠른 실험 데이터를 보장하며, 인간과 비교하여 쥐의 전반적인 더 나은 결과는68로예상된다. 실제로, 몇몇 저자는 인간에게 설치류를 사용하여 말초 신경 복구에서 얻은 실험 데이터를 추정하는 것을 시도할 때 주의를 이용해야 한다는 것을경고합니다 7,,69. 영장류 모델은 더 비교70간주됩니다. 그럼에도 불구하고, 그들의 사용은 윤리적, 물류 및 예산 제약 을 괴롭히는 것과 관련이 있습니다71.
비록 자막 신경말초 신경 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 신경이지만, 쥐 MN은 여러 가지 장점을 제시한다. 예를 들어, MN 병변은 영향을받는 발11,,12,,16,,56의공동 계약 및 자동 절단의 작은 발생률과 연관된다. 크게, sciatic 신경 transection에 후속 자동 절제술은 쥐의 11-70%를 괴롭습니다. 이로 인해 좌골지수와 같은 전류 평가가 불가능할 수 있습니다14. 이는, 차례로, 주어진 통계적 전력을 획득하는 데 필요한 동물의 수를 추정하여 번거롭게한다(15).
또한 MN이 근막신경보다 짧기 때문에,신경 회복이58, 72,73,,,74,,75,,76으로더 빨리 관찰된다.73 또한, MN은 근육 덩어리에 의해 커버되지 않습니다, 그것의 해부는 기술적으로 더 쉽게 심막 신경의 그것 보다는16. 추가적으로, MN은 무기에 있는 척골 신경에 평행한 경로를 가지고 있습니다. 따라서, 척골 신경은 MN 부상을 복구하기위한 신경 이식편으로 쉽게 사용할 수 있습니다. 마지막으로, 인간에서, 대부분의 말초 신경 병변은 쥐77,,78에서이신경의 사용을 더 지원하는 상지에서 발생합니다.
틀림없이, 설치류는 말초 신경 수리 의 영역에서 가장 일반적으로 사용되는 실험 동물(48,,79)이다. 도시된 바와 같이, 랫트 MN은 말초 신경 병변 및 수리의 편리한 모델이다. 사실, 모터와 감각 회복을 평가하는 데 사용할 수있는 여러 표준화 된 전략이 있으며, 결과36, 46,60,,8080,81,82의쉬운 비교를 허용합니다.81 이러한 방법의 대부분은 비 침습적, 매일 평가를 허용.
또한 물리 치료는 말초 신경 부상에서 회복하는 환자의 치료 기준의 일부입니다. 이 논문에서 입증된 바와 같이, MN부상에제출된 쥐에 수술 후 물리 치료와 같은 환경을 제공하는 여러 전략이 있다4,5. 따라서, 이 모델은 임상 시나리오를 복제하는 데 특히 적합하며, 인간 종12,,27,48,,56,,58,,,83에대한 결과의 외삽을 용이하게한다.
이 백서에 나타난 바와 같이, 쥐의 MN 모델에서 모터 및 감각 회복을 평가하기 위해 여러 표준화된 전략을 사용할 수 있습니다. 이들의 대다수는 빈번한 평가를 허용하는 비침범성 절차입니다. 더욱이, 인간 종에 있는 대부분의 말초 신경 병변이 상지에서 생기기 때문에, 언급한 실험적인 물리 치료 조정은 임상 문맥에서 복구를 더 적당히 모방할 수 있습니다. 틀림없이, 이것은 인간 종에 결과의 추정을 촉진 할 수 있습니다, 더 쥐에이 신경의 사용을 검증.
The authors have nothing to disclose.
디오고 카살은 고급 의학 교육 프로그램으로부터 보조금을 받았으며, 이 프로그램은 포르투갈의 Fundação Calouste Gulbenkian, Fundação Champalimaud, Ministério da Saúde e Fundação para a Ciência e Tecnologia가 후원합니다. 저자는 그림 1의일러스트 그림에 대한 씨 필리페 프랑코에 매우 감사드립니다 . 저자는 비디오 촬영 및 편집에 씨 알베르토 세베리노의 기술적 인 도움에 감사드립니다. 마지막으로, 저자는 동물 획득 및 유지 보수에 관련된 모든 물류 측면에서 그녀의 도움을 사라 마르케스 씨에게 감사드립니다.
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