Интрацеребровентрикулярное лечение с помощью рецифератоксина и обезболивающих тестов у мышей
Summary
Переходный рецептор потенциальных ваниллоид типа 1 (TRPV1) в надспинной области было предложено играть определенную роль в функции мозга. Описано здесь протокол для интрацеребровентрикулярной инъекции смолифератоксина для супраспинальной десенсибилизации TRPV1 у мышей. Процедуры для некоторых обезболивающих тестов также представлены.
Abstract
Переходный рецептор потенциальных ваниллоид типа 1 (TRPV1), термочувствительный канал катиона, как известно, вызывают боль в периферических нервов. В дополнение к своей периферической функции, его участие в функции мозга также было предложено. Известно, что рецифератоксин (RTX), ультрапотентный агонист TRPV1, вызывает долгосрочную десенсибилизацию TRPV1, и эта десенсибилизация является альтернативным подходом для изучения физиологической значимости клеток, выражаюющих TRPV1. Здесь мы описываем протокол для intracerebroventricular (i.c.v.) обработки с RTX в мышах. Процедуры описаны для тестирования ноцицепции периферической стимуляции TRPV1 (тест RTX) и механической стимуляции (тест давления хвоста), а затем следовать. Хотя ноцицептивные реакции мышей, которые вводились RTX i.c.v. были сопоставимы с ответами контрольных групп, RTX-i.c.v.-administered мышей были нечувствительны к обезболивающему эффекту ацетаминофена, предполагая, что лечение i.c.v. RTX может вызвать супрастинал-селективную десенсибилизацию TRPV1. Эта модель мыши может быть использована в качестве удобной экспериментальной системы для изучения роли TRPV1 в мозге / супраспинальной функции. Эти методы также могут быть применены к исследованиям центральных действий других препаратов.
Introduction
Животные получают различные физические и химические стимулы из окружающей среды с помощью датчиков на периферических нервах. Переходный рецептор потенциальных ваниллоид типа 1 (TRPV1) является одним из термочувствительных, неселективных каналов катионации, которые действуюткак датчики тепла 1,2, и активации и / или модуляции TRPV1, как известно, является ключевым шагом для ноцицепции в нормальных и воспалительныхконтекстах 3. Хотя общая модель выражения является спорным, выражение TRPV1 также было предложено в супраспинальных регионах, будучи вовлеченным в различные виды деятельности мозга (в том числе ноцицепции4,терморегуляция 5,тревога 6, синдром дефицитавнимания и гиперактивности 7, иэпилепсия 8). Кроме того, недавно было высказано предположение, что ацетаминофен, широко используемое обезболивающее, опосредует активацию центрального TRPV1, чтобы вызватьего обезболивающее действие 9,10.
Администрация избыточного агониста TRPV1, включая капсаицин и смолифератоксин (RTX) животным, приводит к смерти TRPV1-положительных нейронов и длительной десенсибилизации агонистов TRPV111,12. В сочетании с местным применением(внутритекалные 13,14, intracisternal15,16,17, и интраганглион18), этот химический подход абляции предоставил альтернативный способ исследовать физиологические функции TRPV1. Недавно мы сообщили, что intracerebroventricular (i.c.v.) инъекция RTX подавляет обезболивающее действие ацетаминофена у мышей, предлагая супраспинно-селективной ДЕСЕНСИТизации19. В этой рукописи мы представляем точный протокол для инъекций i.c.v. и последующих обезболивающих тестов.
Прямая инъекция наркотиков в желудочки головного мозга позволяет изучать их центральные эффекты при одновременном минимуме любых периферических эффектов. Процедура инъекций i.c.v., представленная здесь, является модификацией метода, о которого сообщили Хейли и Маккормик20. Этот метод прост, включающий вставку инъекционной иглы в боковой желудочек через корональный шов и не требует специального оборудования или хирургических процедур для канюляции.
Периферическое местное применение агонистов TRPV1 вызывает жжение и нейрогенное воспаление. Мыши, которые системно обрабатываются RTX, и TRPV1-KO мышей, нечувствительны к этой стимуляции13. Мы провели внутриплантарную инъекцию RTX (тест RTX), чтобы подтвердить сохранение периферического TRPV1 в RTX-i.c.v. Мышей. Этот метод является модификацией обычного формалина тест21.
Сообщалось, что мыши системно обработанные RTX и TRPV1-KO мышей показывают нормальный порог механическихстимулов 11,13,22. Здесь мы представляем процедуру теста давления хвоста для тестирования изменений в обезболивающем эффекте ацетаминофена.
Все эти процедуры являются православными и универсальными, и могут быть применены к исследованиям других препаратов.
Protocol
Representative Results
Discussion
Наиболее важным шагом в этих экспериментах является успех инъекций i.c.v. Техника инъекций i.c.v., используемая здесь, довольно проста, но требует некоторой практики. Перед экспериментами рекомендуется практиковаться с красителями (например, 0,5% трипан-голубого солевого раствора). Если инъе…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ни один.
Materials
| Resiniferatoxin | LKT Laboratories | R1774 | used for s.c./i.c.v. pretreatments and the RTX test |
| Acetaminophen | IWAKI SEIYAKU | gifted from IWAKI SEIYAKU | |
| Pentobarbital sodium salt | Tokyo Chemical Industry | P0776 | used for anesthesia |
| Ethanol (99.5) | Wako Pure Chemical Industries | 057-00456 | used for dissolving RTX |
| Polyoxyethylene(20) Sorbitan Monooleate | Wako Pure Chemical Industries | 161-21621 | used for dissolving RTX |
| 25 mL microsyringe | Hamilton | 1702LT | used for i.c.v. injection |
| 100 mL microsyringe | Hamilton | 1710LT | used for intraplantar injection |
| 26-gauge disposable needle | TERUMO | NN-2613S | used for i.c.v. injection |
| 30-gauge disposable needle | NIPRO | 01134 | used for intraplantar injection |
| Pressure meter | Ugo Basile | Analgesy-Meter Type 7200 | used for tail pressure test |
References
- Cavanaugh, D. J., Chesler, A. T., Braz, J. M., Shah, N. M., Julius, D., Basbaum, A. I. Restriction of transient receptor potential vanilloid-1 to the peptidergic subset of primary afferent neurons follows its developmental downregulation in nonpeptidergic neurons. J Neurosci. 31 (28), 10119-10127 (2011).
- Caterina, M. J., Schumacher, M. A., Tominaga, M., Rosen, T. A., Levine, J. D., Julius, D. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature. 389 (6653), 816-824 (1997).
- Caterina, M. J., et al. Impaired nociception and pain sensation in mice lacking the capsaicin receptor. Science. 288 (5464), 306-313 (2000).
- Starowicz, K., et al. Tonic endovanilloid facilitation of glutamate release in brainstem descending antinociceptive pathways. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 27 (50), 13739-13749 (2007).
- Gavva, N. R., et al. The vanilloid receptor TRPV1 is tonically activated in vivo and involved in body temperature regulation. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 27 (13), 3366-3374 (2007).
- Marsch, R., et al. Reduced anxiety, conditioned fear, and hippocampal long-term potentiation in transient receptor potential vanilloid type 1 receptor-deficient mice. Journal of Neuroscience. 27 (4), 832-839 (2007).
- Tzavara, E. T., et al. Endocannabinoids activate transient receptor potential vanilloid 1 receptors to reduce hyperdopaminergia-related hyperactivity: Therapeutic implications. Biological Psychiatry. 59 (6), 508-515 (2006).
- Nazıroğlu, M., Övey, &. #. 3. 0. 4. ;. S. Involvement of apoptosis and calcium accumulation through TRPV1 channels in neurobiology of epilepsy. Neuroscience. 293, 55-66 (2015).
- Mallet, C., et al. TRPV1 in brain is involved in acetaminophen-induced antinociception. PloS one. 5 (9), 1-11 (2010).
- Barrière, D. A., et al. Fatty acid amide hydrolase-dependent generation of antinociceptive drug metabolites acting on TRPV1 in the brain. PloS one. 8 (8), e70690 (2013).
- Jancsó, G., Kiraly, E., Jancsó-Gábor, A. Pharmacologically induced selective degeneration of chemosensitive primary sensory neurones. Nature. 270 (5639), 741-743 (1977).
- Szallasi, A., Blumberg, P. M. Vanilloid receptor loss in rat sensory ganglia associated with long term desensitization to resiniferatoxin. Neuroscience Letters. 140 (1), 51-54 (1992).
- Cavanaugh, D. J., et al. Distinct subsets of unmyelinated primary sensory fibers mediate behavioral responses to noxious thermal and mechanical stimuli. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (22), 9075-9080 (2009).
- Jeffry, J. A., Yu, S. Q., Sikand, P., Parihar, A., Evans, M. S., Premkumar, L. S. Selective targeting of TRPV1 expressing sensory nerve terminals in the spinal cord for long lasting analgesia. PLoS ONE. 4 (9), e7021 (2009).
- Jancsó, G. Intracisternal capsaicin: selective degeneration of chemosensitive primary sensory afferents in the adult rat. Neuroscience letters. 27 (1), 41-45 (1981).
- Gamse, R., Saria, A., Lundberg, J. M., Theodorsson-Norheim, E. Behavioral and neurochemical changes after intracisternal capsaicin treatment of the guinea pig. Neuroscience Letters. 64 (3), 287-292 (1986).
- Neubert, J. K., et al. Characterization of mouse orofacial pain and the effects of lesioning TRPV1-expressing neurons on operant behavior. Molecular pain. 4, 43 (2008).
- Karai, L., et al. Deletion of vanilloid receptor 1-expressing primary afferent neurons for pain control. The Journal of clinical investigation. 113 (9), 1344-1352 (2004).
- Fukushima, A., Mamada, K., Iimura, A., Ono, H. Supraspinal-selective TRPV1 desensitization induced by intracerebroventricular treatment with resiniferatoxin. Scientific reports. 7 (1), 12452 (2017).
- Haley, T. J., McCormick, W. G. Pharmacological effects produced by intracerebral injection of drugs in the conscious mouse. British journal of pharmacology and chemotherapy. 12 (1), 12-15 (1957).
- Tjølsen, A., Berge, O. G., Hunskaar, S., Rosland, J. H., Hole, K. The formalin test: an evaluation of the method. Pain. 51 (1), 5-17 (1992).
- Ohsawa, M., Miyabe, Y., Katsu, H., Yamamoto, S., Ono, H. Identification of the sensory nerve fiber responsible for lysophosphatidic acid-induced allodynia in mice. Neuroscience. 247, 65-74 (2013).
- Tanabe, M., Tokuda, Y., Takasu, K., Ono, K., Honda, M., Ono, H. The synthetic TRH analogue taltirelin exerts modality-specific antinociceptive effects via distinct descending monoaminergic systems. British journal of pharmacology. 150 (4), 403-414 (2007).
- Ono, H., et al. Reduction in sympathetic nerve activity as a possible mechanism for the hypothermic effect of oseltamivir, an anti-influenza virus drug, in normal mice. Basic & clinical pharmacology & toxicology. 113 (1), 25-30 (2013).
- Kauer, J. A., Gibson, H. E. Hot flash: TRPV channels in the brain. Trends in neurosciences. 32 (4), 215-224 (2009).
