三叉神経障害性疼痛を研究するためのマウスにおける遠位眼窩下神経の慢性狭窄損傷(DIoN-CCI)
Summary
マウスにおける眼窩遠位神経の慢性狭窄損傷は、継続的な疼痛や異痛症の徴候である触覚刺激(フォン・フレイ毛髪刺激に対する過敏性)に応答した自発行動(顔面グルーミング活動の増加)や夜間防御行動の変化を誘発し、三叉神経障害性疼痛のモデルとなる。
Abstract
動物モデルは、神経障害性疼痛を研究するために必要なツールであり続けています。この原稿では、マウスの三叉神経因性疼痛を研究するための遠位眼窩下神経慢性狭窄損傷(DIoN-CCI)モデルについて説明します。これには、慢性狭窄損傷を実施するための外科的処置と、進行中の痛みと機械的異痛症の兆候である自発的および誘発された行動の変化を評価するための術後行動試験が含まれます。方法と行動の読み出しは、ラットの眼窩下神経慢性狭窄損傷(IoN-CCI)モデルと似ています。ただし、IoN-CCIモデルをマウスに適合させるためには、重要な変更が必要です。まず、眼窩内アプローチは、目とひげパッドの間に切開を行う、より吻側アプローチに置き換えられます。したがって、IoNは眼窩腔の外側で遠位にライゲーションされます。第二に、マウスの自発運動活動が高いため、ラットが小さなケージ内で自由に動くことができるようにすることは、マウスをカスタム設計および構築された拘束装置に入れることによって置き換えられます。DIoN結紮後、マウスは、IoN-CCIラットと同様のフォンフレイ毛刺激に対する自発的行動および応答性の変化、すなわち、IoN領域のフォンフレイ毛髪刺激に対する指向性顔面グルーミングおよび過敏性の増加を示します。
Introduction
神経障害性疼痛は、体性感覚神経系の損傷から生じ、感覚信号の脳への異常な伝達につながります。体性感覚神経の損傷は必ずしも神経障害性疼痛につながるわけではありませんが、臨床神経障害の重症度とともに有病率は増加します1,2。神経障害性疼痛患者は、自発的な感覚(灼熱感、ピンと針、電気感覚)や、無害または有害な刺激に対する異常に強いまたは長期にわたる痛みなどの特定の症状を経験します。これらは慢性化し、従来の鎮痛剤による治療に抵抗する傾向があります3。神経障害性疼痛研究の分野における大きな進歩は、ラットの坐骨神経の周りの結紮糸を緩く収縮させると、人間の神経障害性疼痛状態に似た行動を引き起こすという発見に起因しています4。動物は、熱、寒さ、および機械的刺激に対して閾値が低下し、夜警行動を示します。ヒトとげっ歯類の疼痛処理には生物学的な違いが根付いているにもかかわらず、動物モデルは神経障害性疼痛の発症の根本的なメカニズムを研究し、新たに提案された治療戦略を検証するための貴重なツールである。
感覚反射に基づく疼痛検査パラダイムは、神経障害性疼痛モデルで広く使用されていますが、進行中の疼痛やその他の頻繁に伴う障害(睡眠障害、うつ病、不安)の測定は、これらが生活の質に影響を与える一般的な臨床症状であることを考慮すると、十分な注意が払われていません5,6,7,8 .ラットの顔面グルーミング行動は、眼窩下神経(IoN)の慢性狭窄損傷(CCI)後の自発的な神経因性疼痛の尺度として文書化されています9,10。さらに、ラットは、IoN領域の軽度の触覚刺激に対しても過敏性を発達させますが、これは機械的アロディニアを示しています。
マウスと比較して、ラットはサイズが大きいため、外科的損傷に適しています。しかし、マウスはコストとスペース効率が高く、必要な薬剤の量も少なくて済みます。また、トランスジェニック技術の出現により、マウスの使用がさらに増加しました11,12。したがって、この手順の全体的な目標は、マウスで外科的眼窩下神経損傷を行うことです、ラットの場合と同様に、三叉神経因性疼痛の研究のために自発的および誘発された行動の変化を誘発します。
Protocol
Representative Results
Discussion
ラットでは、振動触覚弁当における複雑なウィキングパターンを制御する無傷の微細な筋肉組織の重要性と、皮膚眼窩下神経領域10への正中線切開の相対距離を考慮すると、IoNへの眼窩内アプローチが望ましいと以前に主張されてきた。他の人は、バイブリッサルパッドへの毛深い皮膚の尾部への切開による遠位アプローチには、多くの利点がある?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者には謝辞はありません。
Materials
| Chromic catgut (6-0) | Dynek | CG602D | ligatures |
| Cotton applicator | Pharmacy | ||
| Digital video camera | Sony | HDR-CX330E | |
| Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| Dumont forceps – Micro-blunted tips (#5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| Duratears | Alcon | 0037-820 | ophthalmic ointment |
| Hooked ligation aid | Fine Science Tools | 18062-12 | |
| Ketalar | Pfizer | ketamine (50 mg/mL) | |
| Operation microscope | Kaps | SOM 62 | |
| Precision cotton swab | Qosina | 10225 | |
| Precision trimmer | Philips | HP6392/00 | |
| Rompun | Bayer | xylazine (2%) | |
| Scissors – blunt tips | Fine Science Tools | 14574-09 | |
| Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer kit | Stoelting | 58011 | |
| Vicryl Rapide | Ethicon | MPVR489H | sutures |
References
- Costigan, M., Scholz, J., Woolf, C. J. Neuropathic pain: a maladaptive response of the nervous system to damage. Annu Rev Neurosci. 32, 1-32 (2009).
- Torrance, N., Smith, B. H., Bennett, M. I., Lee, A. J. The epidemiology of chronic pain of predominantly neuropathic origin. Results from a general population survey. J Pain. 7, 281-289 (2006).
- Jensen, T. S., Gottrup, H., Sindrup, S. H., Bach, F. W. The clinical picture of neuropathic pain. Eur J Pharmacol. 429 (1-3), 1-11 (2001).
- 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).
- Backonja, M. M., Stacey, B. Neuropathic pain symptoms relative to overall pain rating. J Pain. 5, 491-497 (2004).
- Basbaum, A. I., Campbell, J. N., et al. Measurrement and New Technologies. Emerging Strategies for the Treatment of Neuropathic Pain. , (2006).
- Mogil, J. S., Crager, S. E. What should we be measuring in behavioral studies of chronic pain in animals. Pain. 112, 12-15 (2004).
- Vierck, C. J., Campbell, J. N., et al. Animal Studies of Pain: Lessons for Drug Development. Emerging Strategies for the Treatment of Neuropathic Pain. , (2006).
- Deseure, K., Adriaensen, H. Nonevoked facial pain in rats following infraorbital nerve injury a parametric analysis. Physiol Behav. 81 (4), 595-604 (2004).
- Deseure, K., Hans, G. H. Chronic constriction injury of the rat’s infraorbital nerve (IoN-CCI) to study trigeminal neuropathic pain. J Vis Exp. (103), e53167 (2015).
- Mogil, J. S. Animal models of pain: progress and challenges. Nat Rev Neurosci. 10 (4), 283-294 (2009).
- Wilson, S. G., Mogil, J. S. Measuring pain in the (knockout) mouse: big challenges in a small mammal. Behav Brain Res. 125 (1-2), 65-73 (2001).
- Ding, W., et al. An improved rodent model of trigeminal neuropathic pain by unilateral chronic constriction injury of distal infraorbital nerve. J Pain. 18 (8), 899-907 (2017).
- Hardt, S., Fischer, C., Vogel, A., Wilken-Schmitz, A., Tegeder, I. Distal infraorbital nerve injury: a model for persistent facial pain in mice. Pain. 160 (6), 1431-1447 (2019).
- Krzyzanowska, A., Avendaño, C. Behavioral testing in rodent models of orofacial neuropathic and inflammatory pain. Brain Behav. 2 (5), 678-697 (2012).
- Martin, Y. B., Malmierca, E., Avendaño, C., Nuñez, A. Neuronal disinhibition in the trigeminal nucleus caudalis in a model of chronic neuropathic pain. Eur J Neurosci. 32 (3), 399-408 (2010).
- Deseure, K., Hans, G. Behavioral study of non evoked orofacial pain following different types of infraorbital nerve injury in rats. Physiol Behav. 138, 292-296 (2015).
- Vuralli, D., Wattiez, A. S., Russo, A. F., Bolay, H. Behavioral and cognitive animal models in headache research. J Headache Pain. 20 (1), 11 (2019).
- Krzyzanowska, A., et al. Assessing nociceptive sensitivity in mouse models of inflammatory and neuropathic trigeminal pain. J Neurosci Methods. 201 (1), 46-54 (2011).
