Хроническая пост-Ишемия Боль Модель для комплексного регионального болевого синдрома Тип-I у крыс
Summary
Приведенный здесь протокол, в который подробно описаны шаги по созданию животной модели хронической послеишемской боли (CPIP). Это хорошо признанная модель, имитирующая человеческий сложный региональный болевой синдром типа I. Механическая и тепловая гиперчувствительность дополнительно оценивается, а также капсаицин-индуцированного ноцифенсивного поведения наблюдается в модели CPIP крысы.
Abstract
Сложный региональный болевой синдром типа I (CRPS-I) является неврологическим заболеванием, которое вызывает сильную боль среди пациентов и остается нерешенным заболеванием. Тем не менее, основные механизмы КРБС-Я до сих пор не выявлено. Известно, что ишемия / реперфузии является одним из ведущих факторов, вызывающих КРБС-I. С помощью длительной ишемии и реперфузии задней конечности, крыса хронической после ишемии боли (CPIP) модель была создана для имитации КРБС-I. Модель CPIP стала хорошо признанной животной моделью для изучения механизмов CRPS-I. В этом протоколе описаны подробные процедуры, связанные с созданием крысиной модели CPIP, включая анестезию, за которой следует ишемия/реперфузия задней конечности. Характеристики модели крысы CPIP дополнительно оцениваются путем измерения механической и тепловой гиперчувствительности задней конечности, а также ноцифенцев реакции на острый капсаицин инъекции. Крыса CPIP модель экспонатов несколько КРБС-I-подобных проявлений, в том числе отек задних конечностей и гиперемии на ранней стадии после создания, стойкие тепловой и механической гиперчувствительности, и увеличение ноцифенцеватных реакций на острый капсаицин инъекции. Эти характеристики делают его подходящей животной моделью для дальнейшего изучения механизмов, участвующих в КРБС-I.
Introduction
Комплексный региональный болевой синдром (КРБС) отражает сложные и хронические болевые симптомы в результате переломов, травм, хирургии, ишемии или травмы нерва1,2,3. КРБС делится на 2 подкатегории: CRPS type-I и type-II (CRPS-I и CRPS-II)4. Эпидемиологические исследования показали, что распространенность КРБС была приблизительно 1:20005. КРБС-I, который не показывает никаких очевидных повреждений нерва, может привести к хронической боли и резко влияет на качество жизни пациентов. Текущие доступные методы лечения показывают неадекватные терапевтические эффекты. Таким образом, КРБС-Я по-прежнему остается важной и сложной клинической проблемой, которую необходимо решить.
Создание доклинической модели животных, имитирующей CRPS-I, имеет решающее значение для изучения механизмов, лежащих в основе CRPS-I. Для того, чтобы решить эту проблему, Coderre и др. разработан крысы модель, применяя длительную ишемию и реперфузии на заднюю конечность, чтобы резюмировать CRPS-I6. Известно, что ишемия / реперфузионная травма является одной из основных причин КРБС-I7. Крыса CPIP модель экспонатов многие CRPS-I-подобные симптомы, которые включают отек задних конечностей и гиперемии на ранней стадии после создания модели, а затем с стойкими тепловой и механической гиперчувствительности6. С помощью этой модели, предлагается, что центральная чувствительность боли, периферийные активации канала TRPA1 и реактивного производства видов кислорода, и т.д. способствовать CRPS-I8,9,10. Недавно мы успешно создали модель крысы CPIP и выполнили РНК-секвенирование псового корневого ганглиев (DRGs), которые иннервировать пораженную заднюю лапу11. Мы обнаружили некоторые потенциальные механизмы, которые, возможно, участвуют в посредничестве боли гиперчувствительности CRPS-I11. Мы также определили переходный рецептор потенциал ваниллоид 1 (TRPV1) канал в DRG нейронов в качестве важного вклада в механические и тепловой гиперчувствительности CRPS-I12.
В этом исследовании мы описали подробные процедуры, связанные с созданием крысиной модели CPIP. Мы также оценили модель крысc CPIP путем измерения механической и тепловой гиперчувствительности, а также ее отзывчивости к острому капсаицину. Мы предлагаем, чтобы крыса CPIP модель может быть надежной моделью животных для дальнейшего изучения механизмов, участвующих в CRPS-I.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол описывает подробные методы для создания модели крыс CPIP путем применения ишемии / реперфузии задних конечностей крыс. Она включает в себя оценку внешний вид задних конечностей, отек, механические / тепловой гиперчувствительности, и острое ноцифенцевальное поведение в отв?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Этот проект был спонсирован Национальным фондом естественных наук Китая (81873365 и 81603676), Чжэцзян провинциальных природных наук фонды для уважаемых молодых ученых (LR17H270001) и научно-исследовательских фондов из Чжэцзян Китайский медицинский университет ( 2019J01, 2018 Y37, 2018 Y19).
Materials
| 1.5 ml Eppendorf tube | Eppendorf | 22431021 | |
| DMSO | Sigma-Aldrich | D1435 | |
| Capsaicin | APEXBIO | A3278 | |
| Digital caliper | Meinaite | NA | |
| O-ring | O-Rings West | Nitrile 70 Durometer | 7/32 in. internal diameter |
| Plantar Test Apparatus | UGO Basile, Italy | 37370 | |
| von Frey filaments | UGO Basile, Italy | NC12775 |
Referências
- Goh, E. L., Chidambaram, S., Ma, D. Complex regional pain syndrome: a recent update. Burns, Trauma. 5 (1), 2 (2017).
- Birklein, F., Ajit, S. K., Goebel, A., Rsgm, P., Sommer, C. Complex regional pain syndrome – phenotypic characteristics and potential biomarkers. Nature Reviews Neurology. 14 (5), (2018).
- Shim, H., Rose, J., Halle, S., Shekane, P. Complex regional pain syndrome: a narrative review for the practising clinician. British Journal of Anaesthesia. , (2019).
- Urits, I., Shen, A. H., Jones, M. R., Viswanath, O., Kaye, A. D. Complex Regional Pain Syndrome, Current Concepts and Treatment Options. Current Pain, Headache Reports. 22 (2), 10 (2018).
- Helyes, Z., et al. Transfer of complex regional pain syndrome to mice via human autoantibodies is mediated by interleukin-1-induced mechanisms. Proceedings of National Academy Sciences of the United States of America. 116 (26), 13067-13076 (2019).
- Coderre, T. J., Xanthos, D. N., Francis, L., Bennett, G. J. Chronic post-ischemia pain (CPIP): a novel animal model of complex regional pain syndrome-Type I (CRPS-I; reflex sympathetic dystrophy) produced by prolonged hindpaw ischemia and reperfusion in the rat. Pain. 112 (1), 94-105 (2004).
- Coderre, T. J., Bennett, G. J. A hypothesis for the cause of complex regional pain syndrome-type I (reflex sympathetic dystrophy): pain due to deep-tissue microvascular pathology. Pain Medicine. 11 (8), 1224-1238 (2010).
- Klafke, J. Z., et al. Acute and chronic nociceptive phases observed in a rat hind paw ischemia/reperfusion model depend on different mechanisms. Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 468 (2), 229-241 (2015).
- Tang, Y., et al. Interaction between astrocytic colony stimulating factor and its receptor on microglia mediates central sensitization and behavioral hypersensitivity in chronic post ischemic pain model. Brain Behavioral Immunology. 68, 248-260 (2018).
- Kim, J. H., Kim, Y. C., Nahm, F. S., Lee, P. B. The Therapeutic Effect of Vitamin C in an Animal Model of Complex Regional Pain Syndrome Produced by Prolonged Hindpaw Ischemia-Reperfusion in Rats. International Journal of Medical Sciences. 14 (1), 97-101 (2017).
- Yin, C., et al. Transcriptome profiling of dorsal root ganglia in a rat model of complex regional pain syndrome type-I reveals potential mechanisms involved in pain. Journal of Pain Research. 12, 1201-1216 (2019).
- Hu, Q., et al. TRPV1 Channel Contributes to the Behavioral Hypersensitivity in a Rat Model of Complex Regional Pain Syndrome Type 1. Frontiers in Pharmacology. 10, 453 (2019).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20, 441-462 (1980).
- Chai, W., et al. Electroacupuncture Alleviates Pain Responses and Inflammation in a Rat Model of Acute Gout Arthritis. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2018, 2598975 (2018).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
- Fang, J. Q., et al. Parameter-specific analgesic effects of electroacupuncture mediated by degree of regulation TRPV1 and P2X3 in inflammatory pain in rats. Life Sciences. 200, 69-80 (2018).
- Tai, Y., et al. Involvement of Transient Receptor Potential Cation Channel Member A1 activation in the irritation and pain response elicited by skin-lightening reagent hydroquinone. Scientific Reports. 7 (1), 7532 (2017).
- Liu, B., et al. TRPM8 is the principal mediator of menthol-induced analgesia of acute and inflammatory pain. Pain. 154 (10), 2169-2177 (2013).
- Liu, B., et al. Oxidized Phospholipid OxPAPC Activates TRPA1 and Contributes to Chronic Inflammatory Pain in Mice. PLoS One. 11 (11), 0165200 (2016).
- Terkelsen, A. J., Gierthmuhlen, J., Finnerup, N. B., Hojlund, A. P., Jensen, T. S. Bilateral hypersensitivity to capsaicin, thermal, and mechanical stimuli in unilateral complex regional pain syndrome. Anesthesiology. 120 (5), 1225-1236 (2014).
- Drummond, P. D., Morellini, N., Finch, P. M., Birklein, F., Knudsen, L. F. Complex regional pain syndrome: intradermal injection of phenylephrine evokes pain and hyperalgesia in a subgroup of patients with upregulated alpha1-adrenoceptors on dermal nerves. Pain. 159 (11), 2296-2305 (2018).
- Minert, A., Gabay, E., Dominguez, C., Wiesenfeld-Hallin, Z., Devor, M. Spontaneous pain following spinal nerve injury in mice. Experimental Neurology. 206 (2), 220-230 (2007).
- Kingery, W. S., et al. Capsaicin sensitive afferents mediate the development of heat hyperalgesia and hindpaw edema after sciatic section in rats. Neuroscience Letters. 318 (1), 39-43 (2002).
- Xu, J., et al. Activation of cannabinoid receptor 2 attenuates mechanical allodynia and neuroinflammatory responses in a chronic post-ischemic pain model of complex regional pain syndrome type I in rats. European Journal of Neuroscience. 44 (12), 3046-3055 (2016).
- Coderre, T. J., Xanthos, D. N., Francis, L., Bennett, G. J. Chronic post-ischemia pain (CPIP): a novel animal model of complex regional pain syndrome-type I (CRPS-I; reflex sympathetic dystrophy) produced by prolonged hindpaw ischemia and reperfusion in the rat. Pain. 112 (1-2), 94-105 (2004).
- Weissmann, R., Uziel, Y. Pediatric complex regional pain syndrome: a review. Pediatric Rheumatology Online Journal. 14 (1), 29 (2016).
- Kim, H., Lee, C. H., Kim, S. H., Kim, Y. D. Epidemiology of complex regional pain syndrome in Korea: An electronic population health data study. PLoS One. 13 (6), 0198147 (2018).
- Tang, C., et al. Sex differences in complex regional pain syndrome type I (CRPS-I) in mice. Journal of Pain Research. 10, 1811-1819 (2017).
