تحليل مشيه الآلي في الفئران مع الإصابات المزمنة انقباض
Summary
التقييم الدقيق للألم وردا في نموذج حيوان الأعصاب ضروري للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية للألم من الأمراض وتطوير مسكنات جديدة. نحن نقدم طريقة حساسة وموضوعية لتحديد وظيفة حسية للقوارض هند مخلب نظام تحليل مشيه الآلي.
Abstract
اختبار فراي فون الطريقة كلاسيكية التي استخدمت على نطاق واسع لدراسة وظيفة الحيوانات الأم الأعصاب الحسية. ومع ذلك، لديه بعض العيوب مثل البيانات ذاتية وشرط المجرب المهرة وذوي الخبرة. وحتى الآن، مجموعة متنوعة من التعديلات قد تحسنت طريقة فراي فون، ولكن لا يزال لديه عدد قليل من القيود. وقد اقترح التقارير الأخيرة أن تحليل مشيه تنتج بيانات أكثر دقة وموضوعية من الحيوانات الأعصاب. هذا البروتوكول يوضح كيفية إجراء تحليل مشيه الآلي تحديد درجة الألم الأعصاب في الفئران. وبعد عدة أيام من التأقلم، سمح الفئران بالسير بحرية في الطابق الزجاج لإلقاء الضوء على آثار أقدام. وأجريت بعد ذلك، التحديد الكمي لآثار أقدام ومشية من خلال مقاطع الفيديو مع التحليل التلقائي لمعلمات المشي المختلفة، مثل مجال مخلب وقت الطباعة، سوينغ، زاوية مخلب، و ما إلى ذلك
والغرض الرئيسي من هذه الدراسة هو وصف منهجية تحليل مشيه الآلي وإيجاز مقارنتها مع البيانات من الاختبار الحسي الكلاسيكية باستخدام خيوط فراي فون.
Introduction
التغيرات المرضية للجهاز العصبي الناجم عن الصدمات، والخلل الأيضي، التهاب، وعدوى، الاسكيمية، أو أمراض المناعة الذاتية يؤدي أحياناً إلى ألم الأعصاب، الذي يعرف بأنه ألم تنشأ كنتيجة مباشرة لإصابة أو مرض التي تؤثر على نظام سوماتوسينسوري1. الأم الأعصاب عادة ما لا يطاق والأسف، المسكنات التقليدية عموما لا تنتج تخفيف الألم يكفي2. سمة رئيسية من الأم الأعصاب يحتوي على عفوية وأثارت التحفيز الأم (أي، اللودينيا وهايبرالجيسيا). اللودينيا هو استجابة nociceptive الذي يحدث للمحفزات عادة غير مؤلمة، مثل لمسة خفيفة أو التحفيز الحارة. هايبرالجيسيا يشير إلى استجابة ألم معززة بالمنبهات الميكانيكية أو الحرارية الضارة3. على الرغم من أن هذه الأعراض هما كلا نقديا يضعف نوعية الحياة المريض، هو الميكانيكية اللودينيا أثارت قبل التحفيز عن طريق اللمس لطيف الأعراض الأكثر المشددة نظراً لأن جهة الاتصال لينة من الصعب تجنب في الحياة اليومية.
القياس الدقيق لاستجابة الألم ضروري للتحقيق في إليه الكامنة ومسكنات جديدة لعلاج الأم الأعصاب،. ووضعت العديد من النماذج الحيوانية الأم الأعصاب nociceptive الردود على هند مخلب المنطقة بسبب إمكانية ارتفاع4،5،،من67. وهكذا، تم إجراء معظم عمليات تقييم استجابة الألم على سطح أخمصي أو الظهرية مخلب هند بالمنبهات الميكانيكية باستخدام أدوات خاصة، مثل خيوط فراي فون تطبيق. واحدة من الأسلوب الأكثر استخداماً هو الأعلى وأسفل الأسلوب الموصوفة ديكسون8 وفي وقت لاحق تعديل الإصدارات9،10. ومع ذلك، المجربون جداً المهرة وذوي الخبرة مطلوبة لتنفيذ الاختبار فراي فون وقد تكون النتائج التي ذاتية.
نظام تحليل مشيه الآلي يمكن التحقيق في الاضطرابات العصبية والعضلية بقياس البارامترات المختلفة من المشي في الانتقال بحرية القوارض. في مجموعة متنوعة من نماذج حيوانية إصابات الأعصاب، يمكن تقييم درجة nociception والأثر أنتينوسيسيبتيفي للعديد من العلاجات دون إضافة ألم تحفيز11،،من1213، 14-يمكن الكشف عن هذا النظام تحليل معلمات مشيه والدينامية، مثل: مخلب ناحية الطباعة (مجال طباعة مخلب كاملة أن الاتصالات مع الكلمة)، مخلب كثافة (متوسط كثافة منطقة مخلب الاتصال)، خطوة طول (في المسافة بين المواضع المتعاقبة من مخلب نفسه)، موقف المرحلة (مدة الاتصال الأرضي مخلب هند واحد)، تسلسل خطوة (ترتيب أربعة الكفوف التي توضع على الكلمة)، سوينغ (مدة المرحلة سوينغ)، والبديل السرعة (المحسوبة من خطوة طول والتأرجح المدة ومعبرا عنها بكسل في الثانية الواحدة). هذه الورقة يوضح استخدام نظام تحليل ومقارنة موجزة للبيانات ويوفر الاختبار فراي فون باستخدام انقباض المزمن الإصابة (CCI) الأعصاب الفئران.
Protocol
Representative Results
Discussion
حاليا، يتم قياس اللودينيا الميكانيكية باستخدام خيوط فراي فون الأكثر استخداماً الأسلوب في نماذج حيوانية الألم أن تبدي حساسية اللمس. كما استمرت نماذج حيوانية لآلام الأعصاب التي ستوضع، منهجية تقييم لوظيفة حسية وتم أيضا تحسين8،9،،من10…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيده هذا البحث شونج جامعة، كوريا المعهد الوطني للطب الشرقي (قيوم) ومنحة R تكنولوجيا الصحة كوريا & “د المشروع” من خلال كوريا الصحة الصناعة تطوير معهد (خيدي)، تموله وزارة الصحة & الرفاه، جمهورية كوريا (منح رقم: HI15C0007).
Materials
| 0.9% Saline | JW Pharmaceutical | N/A | Vehicle for drugs |
| 1ml syringe | BD Plastipak | 300013 | Injecting device |
| 2, 2, 2-tribromoethanol (97% purity) | Sigma | T48402 | Anesthetic |
| 2-methyl-2-buthanol (99% purity) | Sigma | 152463 | Solvent for 2, 2, 2-tribromoethanol |
| Catwalk Automated gait analysis system | Noldus | N/A | Automatic analysis software of aniaml gait |
| Chromic catgut (4-0 thickness) | AILEE | C442 | Ligature to make chronic constriction injury on the sciatic nerve |
| Gabapentin | Sigma | Y0001280 | Analgeisc, Used as a positive control drug in this study |
| Graefe Forceps | F.S.T | 11051-10 | Surgical instrument |
| Heating Pad | DAESHIN ELECTRONICS | M-303AT | Regulation of body temperature |
| ICR Mouse | Samtaco | N/A | Experimental animal |
| Mersilk (3-0 thickness) | ETHICON | W598H | Suture material for surgical closure of skin |
| Micro-Mosquito | F.S.T | 13010-12 | Surgical instrument |
| Micro-scissors | F.S.T | 14090-09 | Surgical instrument |
| Needle holder | F.S.T | 12002-12 | Surgical instrument |
| Povidone Iodine | Firson | N/A | Disinfectant to prevent infection after surgery |
| Scalpel blade | F.S.T | 10010-00 (#10) | Surgical instrument to make an incision |
| Scalpel handle | F.S.T | 10003-12 (#3) | Surgical instrument to make an incision |
| Von-Frey filaments | North Coast | NC12775-99 | Measurement device to test sensory function for mechanical stimulation |
Referências
- 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).
