Summary

당뇨병 쥐 모델에서 신경 전도 대 한 초음파 도구 차단

Published: October 20, 2017
doi:

Summary

이 작품 당뇨병 neuropathic 신경의 활동 전위를 차단 하 고 강도 집중 된 초음파를 적용 한 방법론을 제공 합니다.

Abstract

고 강도 집중 된 초음파 (장내) 변환기와 신경 전도 블록 정상과 당뇨병 동물 모델에서 최근 수행 하고있다. 장내는 적절 한 초음파 매개 변수를 사용 하 여 동안 신경 손상 없이 역 주변 신경의 전도 차단할 수 있습니다. 신경의 활동 전위의 일시적이 고 부분적인 블록이 보여줍니다 장내 통증에 대 한 유용한 임상 치료 될 가능성이 있다. 이 작품에서는 당뇨병 쥐에 에서 vivo 장내 변환기를 사용 하 여에 neuropathic 신경의 활동 전위를 억제 하는 절차를 보여 줍니다. 성인 남성 당뇨병 neuropathic 쥐 streptozotocin (STZ) 주입에 의해 생성 하는 첫 번째 단계가입니다. 두 번째 단계 전자 폰 Frey 프로브와 뜨거운 접시 STZ 유도 된 당뇨병 쥐에서 주변 당뇨병 신경 장 해를 평가 하는 것입니다. 마지막 단계는 세포 외 활동 전위 신경 장내 쥡니다에 노출의 기록 vivo에서 . 여기 보여 메서드 초음파 진통 응용 프로그램의 연구에 혜택을 받을 수 있습니다.

Introduction

구두 약물,1, 침술 그리고 전기 신경 자극2 고통 스러운 당뇨 증의 치료를 위해 사용 되었습니다. 그러나, 구두 약물, 침술, 전기 신경 자극의 침략 작전의 부작용 치료 효능과 환자의 준수 방해. 동물 모델에서 말 초 신경의 초음파 블록 수십 년3,,45에 대 한 조사는. 큰 녹색 개구리의 좌 골 신경 생체 외에서 의 전도 0.4-대 한 초음파 노출의 10-20 펄스의 치료 후 역 저해 1.0 s6. 신경 전도 차단 한 요소는 초음파7에 의해 유도 된 온도 상승. 증 환자, 복합 근육 활동 전위 (Cmap)의 억제는 2 분8에 대 한 저 강도 초음파에 노출 비 골 신경에서 수행 되었다. 전체 복구 시간 5 분 이내 했다입니다.

최근, 식품 및 의약품 안전 청은 미국의 자 궁 유 섬유 종양9, 뼈 전이10, 전립선 암11의 고통 palliations에 대 한 비-침략 적 치료로 장내를 승인. 장내 변환기, 몸 밖에 서 음향 광선 방출 그리고 광선 다양 한 조직 매체에 있는 초점에 대상 종양에 수렴. 초점 영역 즉시 주변 조직 손상 없이 대상 종양에 대 한 지역화 된 효과 생성 하기 위해 형성 된다. 장내는 또한 신경 전도 억제 하거나 정상적인 Sprague-Dawley (SD) 쥐12비보에 실험에서 신경 denervation에 적용 되었다. 또한, neuropathic 신경에 장내의 단기 및 장기 효과 조사13되었습니다. 이전 결과 감각 신경 전도의 가역 또는 영구 블록 장내에 의해 적절 한 매개 변수와 함께 달성 될 수 있다고 설명 했다. 진통 응용 프로그램 외 장내 주변 및 중앙 신경 전도 봉쇄 신경과의 기초 연구 및 진통제의 개발에 대 한 구성 요소의 상대적 기여도 조사 하는 도구로 사용 수 있습니다. 따라서, 장내 차단 기술 플랫폼 동물 모델에서 주변 신경에 대 한 특정 필요 합니다. 이 문서의 목적은 부분적으로 또는 완전히 차단 장내에 의해 당뇨병 neuropathic 쥐에 주변 신경의 활동 전위에 대 한 절차를 설명 하는 것입니다. 당뇨병 쥐 모델 및 주변 neuropathic 증상의 평가 설치 되었다. 장내 플랫폼 및 실험 프로세스 쥐 좌 골 신경 치료에 대 한 특정 표시 됩니다.

Protocol

기관 동물 관리 및 사용 위원회 대만에서 국립 건강 연구소의 모든 동물 프로토콜 승인. 1. 남성 성인 Sprague-Dawley (SD) 쥐에서에서 당뇨병 모델 유도 STZ 유도 전에 6 h에 대 한 빠른 남성 SD 쥐 (300-350 g)에 쥐 음식 펠 릿 케이지에서 제거. 준비 나트륨 구 연산 염 버퍼 (0.1 m M, pH 4.5). 분해 1.05 g 구 연산 산 성 일 수화물 (C 6 H 8 O 7 · H …

Representative Results

Vivo에서 학문, 2810 W/c m2의 3 s 쥡니다 강도에 한 장내 복용량으로는 Cmap 기준선의 20%에 의해 억제 된 하지만 그들은 (그림 2A, 다이아몬드) 30 분 후 완전히 회복 했다 거의 시연 (그림 2B, 다이아몬드) 28 일 기간에 상수. 같은 강도로 5 s 장내 노출는 Cmap 4 분 기준의 65.4% (9.5%)로 감소 및 120 분 (그림 2A</str…

Discussion

당뇨병 쥐에 에서 vivo에서 neuropathic 신경의 action potentials 및 장내 치료 둘 다 관찰 된 후 차단 효과의 즉시 발생의 부분 및 임시 억제 Cmap에 28 일 후속 연구는 신경 전도의 안전 봉쇄 적절 한 장내 노출에서 실시 수 증명. 그 결과, 장내 치료의 위의 프로토콜 당뇨병 쥐에서 좌 골 신경의 가역 유도 블록에 대 한 대체 솔루션을 제공할 수 있습니다.

이 방법에서는, 아무 신경…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

연구는 과학의 부 및 기술 (프로젝트 가장 105-2221-E-400-001) 및 국가 건강 연구 학회 (프로젝트 BN-105-PP-10), 대만 의해 지원 되었다.

Materials

streptozotocin Sigma 85882
citric acid monohydrate  Sigma C1909
trisodium citrate dihydrate Sigma W302600
glucose meters Roche Accu-Check Active GC
electronic von Frey device IITC Life Science 2390
hot plate IITC Life Science
Biopac MP36 acquisition system Biopac Systems, Inc.
HIFU transducer Sonic Concepts H108
function generator Agilent 33250A
power amplifier Electronics & Innovation 1040L
Rats  Biolasco taiwan Sprague-Dawley
Puralube vet ointment Dechra
isoflurane vaporizer Parkland Scientific V3000PS
Isoflurance Attane
Restraint bag (Decapicones) Braintree Scientific DC 200

Referências

  1. Abuaisha, B. B., Costanzi, J. B., Boulton, A. J. Acupuncture for the treatment of chronic painful peripheral diabetic neuropathy: A long-term study. Diabetes Res Clin Pract. 39 (2), 115-121 (1998).
  2. Hamza, M. A., et al. Percutaneous electrical nerve stimulation: A novel analgesic therapy for diabetic neuropathic pain. Diabetes Care. 23 (3), 365-370 (2000).
  3. Ballantine, H. T., Bell, E., Manlapaz, J. Progress and problems in the neurologic applications of focused ultrasound. J Neurosurg. 17, 858-876 (1960).
  4. Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. Image-guided high-intensity focused ultrasound for conduction block of peripheral nerves. Ann Biomed Eng. 35 (1), 109-119 (2007).
  5. Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. High-intensity focused ultrasound attenuates neural responses of sciatic nerves isolated from normal or neuropathic rats. Ultrasound Med Biol. 41 (1), 132-142 (2015).
  6. Young, R. R., Henneman, E. Reversible block of nerve conduction by ultrasound. Arch Neurol. 4, 83-89 (1961).
  7. Lele, P. P. Effects of focused ultrasonic radiation on peripheral nerve, with observations on local heating. Exp Neurol. 8 (1), 47-83 (1963).
  8. Hong, C. Z. Reversible nerve conduction block in patients with poly- neuropathy after ultrasound thermotherapy at therapeutic dosage. Arch Phys Med Rehabil. 72 (2), 132-137 (1991).
  9. Okada, A., Morita, Y., Fukunishi, H., Takeichi, K., Murakami, T. Non-invasive magnetic resonance-guided focused ultrasound treatment of uterine fibroids in a large Japanese population: impact of the learning curve on patient outcome. Ultrasound Obstet Gynecol. 34 (5), 579-583 (2009).
  10. Huisman, M., et al. International consensus on use of focused ultrasound for painful bone metastases: current status and future directions. Int J Hyperthermia. 31 (3), 251-259 (2015).
  11. Dickinson, L., et al. Medium-term Outcomes after Whole-gland High-intensity Focused Ultrasound for the Treatment of Nonmetastatic Prostate Cancer from a Multicentre Registry Cohort. Eur Urol. 70 (4), 668-674 (2016).
  12. Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. Effects of high-intensity focused ultrasound on nerve conduction. Muscle Nerve. 37 (2), 241-250 (2008).
  13. Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. Nerve conduction block in diabetic rats using high-intensity focused ultrasound for analgesic applications. Br J Anaesth. 114 (5), 840-846 (2015).
  14. Donoff, R. B. Nerve regeneration: basic and applied aspects. Crit Rev Oral Biol Med. 6 (1), 18-24 (1995).
  15. Fawcett, J. W., Keynes, R. J. Peripheral nerve regeneration. Annu Rev Neurosci. 13, 43-60 (1990).
  16. Nightingale, S. The neuropathic pain market. Nat Rev Drug Discov. 11 (2), 101-102 (2012).
  17. Lipton, R. B., et al. Single-pulse transcranial magnetic stimulation for acute treatment of migraine with aura: a randomised, double-blind, parallel-group, sham-controlled trial. Lancet Neurol. 9 (4), 373-380 (2010).
check_url/pt/55675?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Lee, Y. F., Lin, C., Cheng, J., Chen, G. An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models. J. Vis. Exp. (128), e55675, doi:10.3791/55675 (2017).

View Video