慢性腰痛の機構的検討のためのラットの背部機械的感受性評価
Summary
腰痛の予防と管理のための新しい治療的介入を開発するためには、動物モデルがトランスレーショナルの観点からこれらの治療法のメカニズムと有効性を調べる必要があります。本プロトコールは、ラットにおける背部機械的感受性を評価するための標準化された方法であるBMS試験を記載する。
Abstract
腰痛は世界中の障害の主な原因であり、個人的、経済的、社会的に劇的な結果をもたらします。新規治療法の開発には、トランスレーショナルな観点から新規治療法のメカニズムと有効性を調べるための動物モデルが必要です。現在の調査では、腰痛のいくつかのげっ歯類モデルが使用されています。しかし、驚くべきことに、腰痛モデルの機械的感度を評価するための標準化された行動テストは検証されていませんでした。これは、腰痛と推定される動物が侵害受容刺激に対して局所的な過敏症を示すことを確認し、腰痛を和らげるように設計された介入中の感度を監視するために重要です。この研究の目的は、ラットの背中の機械的感受性を評価するための簡単でアクセス可能なテストを設定することです。この方法のために特別にテストケージが製造されました。長さx幅x高さ:50 x 20 x 7 cm、上部にステンレス鋼メッシュがあります。このテストケージは、背中に機械的刺激を加えることを可能にします。試験を実施するには、動物の背中を関心領域で剃り、必要に応じて異なる日に試験を繰り返すように試験領域にマークを付ける。機械的閾値は、前述のアップダウン法を利用して、傍脊髄筋に適用されるフォンフレイフィラメントによって決定されます。肯定的な反応には、(1)筋肉のけいれん、(2)アーチ(背中の伸展)、(3)首の回転、(4)背中を引っ掻く、または舐める、(5)逃げるなどがあります。この行動テスト(背部機械的感受性(BMS)テスト)は、腰痛の予防と管理のための治療的介入の開発のための腰痛のげっ歯類モデルを用いた機構研究に役立ちます。
Introduction
腰痛(LBP)は、世界中の障害の主な原因であり、個人的、経済的、社会的に劇的な影響を及ぼします1,2,3,4。毎年、人口の約37%がLBP5の影響を受けています。LBPは通常数週間以内に解消しますが、個人の24%〜33%で再発し、症例の5%〜10%で慢性化します2。LBPのメカニズムと影響、およびさまざまな治療介入の効果を理解するために、臨床状態またはLBP6のいくつかの成分を模倣したLBPのいくつかの動物モデルが使用されてきました。これらのマウスおよびラットモデルは、以下のカテゴリーの1つ以上に分類することができる:(1)椎間板形成性LBP7,8、(2)神経根性LBP 8,9,10,11、(3)椎間関節変形性関節症12、および(4)筋肉誘発性LBP 13,14.痛みはヒト以外の種では直接測定できないため、これらのモデルで痛みのような行動を定量化するために多数のテストが開発されています8。これらのテストは、有害な刺激(機械的力15,16,17、熱刺激18,19,20,21,22,23,24,25)によって引き起こされる、または自発的に生成された行動を評価します26,27,28,29。
機械的刺激を使用する方法には、フォンフレイテスト15,16およびランドールセリットテスト17が含まれます。熱刺激を使用する方法には、テールフリックテスト18、ホットプレートテスト19、ハーグリーブステスト20、およびサーマルプローブテスト21が含まれます。低温刺激を使用する方法には、コールドプレート試験22、アセトン蒸発試験23、および冷足底アッセイ24が含まれる。自発的行動のための方法には、しかめっ面スケール26、穴掘り27、体重負荷および歩行分析28、ならびに自動行動分析29が含まれる。これらの多数の利用可能なテストにもかかわらず、それらのどれも腰痛モデルのために特別に設計されていません。
この研究の目的は、ラットの背中の機械的感受性を評価するための簡単でアクセス可能なテストを設定することです。この技術は、主に後足15,16の足底表面に適用されるフォンフライテストに基づいています。フォンフライテストの基本原理は、一連のモノフィラメントを関心領域に使用し、一定の事前に決定された力を提供することです。ラットが侵害行動を示した場合、応答は陽性と見なされます。次に、機械的閾値は、応答を誘発したフィラメントに基づいて計算することができる。本研究では、ラットの背中の機械的感受性を決定するために、フォンフライテストから適応された簡単でアクセス可能な方法が提供されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
重要な手順
BMSテストは、変化が起こると予想されるとき(疼痛モデル)、または薬理学的または非薬理学的介入後に、ある時点で、または数日または数週間にわたって繰り返し、ラットの背中の機械的感受性を評価する簡単な方法です。この方法の重要な問題には、ラットが快適であるがあまり動かないことを保証しなければならない試験ケージが含まれる。動物の背中は、再?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、ケベック州カイロプラティック財団とカナダ自然科学工学研究評議会からの助成金(MP:助成金#06659)によってサポートされました。香港の貢献は、ケベック大学トロワリビエール大学(PAIRプログラム)によってサポートされました。BPの貢献は、ケベックアンサンテ財団(FRQS)とケベックカイロプラティック財団によってサポートされました。TPの貢献は、カナダ自然科学工学研究評議会によってサポートされました。NEとEKの貢献は、ケベックカイロプラティック財団によってサポートされました。MPの貢献はFRQSによってサポートされました。
Materials
| Aerrane (isoflurane, USP) – Veterinary Use Only | Baxter | NDC 10019-773-60 | Inhalation Anaesthetic ; DIN 02225875, for inducing anasthesia |
| Complete Freund Adjuvant (CFA) | Fisher Scientific | #77140 | Water-in-oil emulsion of Complete Freund Adjuvant (CFA) with killed cells of Mycobacterium butyricum. |
| Male Wistar Rats | Charles River Laboratories | body weight: 320–450 g; age: 18-22 weeks. | |
| Penlon Sigma Delta Vaporizer | Penlon | 990-VI5K-SVEEK | Penlon Sigma Delta Vaporizer used for anasthesia |
| Sharpie Permanent Marker | Sharpie | BC23636 | Permanent Marker, Fine Point, Black |
| Test cage | Custom-made | Width: 20 cm; Length: 50 cm; Height from the bottom to the top: 40 cm; Height from the bottom mesh to the top of the cage: 7 cm; Wall thickness: 5 mm; Mesh: 1 mm wire with an 8 mm inter-wire distance | |
| Von Frey Filaments | Aesthesio, Precise Tactile Sensory Evaluator | 514000-20C | Filaments from 0.07 g to 26 g |
| Wahl Professional Animal, ARCO Cordless Pet Clipper, Trimmer Grooming | Wahl | Kit #8786-1201 | Animal hair trimmer, for shaving purposes, zero blade |
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