Typisk, mus hals injektion model bruges til at evaluere pruritogen-induceret ridse adfærd. Men modellen giver kun oplysninger om kløe, ikke smerte. Her introduceres en kind injektion model i mus, som kan bruges til samtidigt at måle smerte og kløe-relaterede adfærd.
Kløe blev defineret som “en ubehagelig kutane fornemmelse, der provokerer et ønske om at ridse” af Rothman i 1941. I musemodeller tælles ridse anfald typisk for at evaluere kløe induceret af pruritogens. Men, tidligere rapporter har vist, at algesic stoffer også fremkalde skrabe adfærd i en mus hals injektion model, som er den mest almindeligt test, der anvendes til at ridse adfærd. Dette fund gør det vanskeligt at studere kløe i mus. I modsætning hertil, capsaicin, en fælles algogen, reduceret skrabe adfærd i nogle nakke injektion eksperimenter. Derfor er effekten af smerte på ridser adfærd fortsat uklar. Det er derfor nødvendigt at udvikle en metode til samtidig undersøge kløe og smerte fornemmelse ved hjælp af adfærdsmæssige tests. Her introduceres en kind injektion model, som kan bruges til samtidigt at måle smerte-og kløe-relaterede adfærd. I denne model, pruritogens inducerer skrabe adfærd, mens algesic stoffer fremkalde aftørring adfærd. Ved hjælp af denne model, lysophosphatidic syre (LPA), en kløe mægler findes i kolestatiske patienter med kløe, er vist at udelukkende fremkalde kløe, men ikke smerte. Men, i musemodeller, LPA er blevet rapporteret til at være både en pruritogen og en algogen. Undersøgelse af virkningerne af LPA i en mus kind injektion model viste, at LPA kun induceret skrabe, men ikke tørre adfærd. Dette indikerer, at LPA fungerer som en pruritogen på samme måde i mus og mennesker, og demonstrerer nytten af en kind injektion model for kløe forskning.
Kløe var oprindeligt karakteriseret som en fornemmelse, som inducerer skrabe adfærd til at fjerne skadelige materialer fra hudens overflade. Men, kløe har været fokus for behandlinger for ubehagelige fornemmelser forårsaget af mange sygdomme som atopisk dermatitis, neurogene læsioner, og kolestase1. I disse tilfælde, kløe er en alvorlig ubehagelig fornemmelse svarende til smerte. Derfor er kløe et vigtigt mål for forskningen. Skrabe adfærd er den primære indikator for kløe i dyreforsøg, og skrabe adfærd kan induceres i mus ved at injicere pruritogener i huden på halsen2,3. Men, en tidligere undersøgelse viste, at capsaicin, en algogen, også inducerer skrabe adfærd i en nakke injektion model4, hvilket gør det vanskeligt at diskriminere kløe fra smerter i denne model. I modsætning, det har været konstateret, at capsaicin reduceret skrabe adfærd i en nakke injektion model, hvilket indikerer, at effekten af smerte på skrabe adfærd er kompliceret og afhænger af de eksperimentelle betingelser. Derfor vil samtidige målinger af smerte og kløe-relaterede adfærd muliggøre den præcise analyse af pruritogens og algogens. Steven G. Shimada og Robert H. LaMotte lykkedes i samtidige målinger af smerte og kløe-relaterede adfærd ved at ændre injektionsstedet fra halsen til kinden4. I kinden injektion model, capsaicin induceret aftørring, men ikke skrabe adfærd, mens histamin, en pruritogen, kun induceret skrabe adfærd. Derfor, denne model giver mulighed for uafhængig vurdering af kløe og smerte, gør kind injektion en nyttig model for kløe forskning. Når du forsøger at afgøre, om en teststof er en pruritogen og/eller en algogen, denne model giver mere information end halsen injektion model. Denne artikel beskriver en praktisk metode til at udføre kinden injektion og tælle anfald af skrabe eller aftørring, og viser nytten af denne metode til at evaluere skrabe adfærd induceret af lysophosphatidic syre (LPA).
I denne artikel, en kind injektion model er indført og vist sig at være nyttige til analyse af smerte og kløe-relaterede adfærd.
En tidligere rapport viste, at algesic stoffer fremkalde skrabe adfærd i en mus hals injektion model4. I modsætning hertil reducerede capsaicin ridse adfærd i andre nakke injektion eksperimenter (figur 3). Derfor er effekten af smerte på skrabe opførsel stadig uklar. Det er derfor nødvendigt at udvikle en metode til samtidig undersøge smerter og kløe gennem adfærdsmæssige tests. Ved hjælp af en kind injektion model, effekten af et stof på både smerte og kløe kan evalueres.
Det er tidligere blevet rapporteret, at intracellulære LPA direkte aktiverer TRPV1 og TRPA1 som en mekanisme af LPA-induceret kløe5. Derfor kan LPA-induceret kløe være histamin uafhængig. En tidligere undersøgelse viste også, at en kind injektion model kan anvendes til evaluering af histamin-uafhængig kløe16. Derfor kan denne model bruges til både histamin-afhængig og-uafhængig kløe.
Et af de kritiske trin i dette eksperiment er injektionen. Fordi dette er en akut adfærdsmæssige test, anæstesi kan ikke anvendes i injektion trin, da det kan påvirke disse adfærd. Derfor skal musen holdes sikkert for at udføre en præcis injektion. Når hold på dyret ikke er sikker, især når indsprøjtning stærke algogens, kan musene kæmper, fører til en unøjagtig injektion volumen og dybde, efterfulgt af vanskeligheder med at fortolke resultaterne. Når du håndterer en mus, skal du trække huden på nakken mellem tommelfingeren og pegefingeren for at hæmme bevægeligheden af musen.
Et andet kritisk skridt er den adfærdsmæssige analyse. Fordi skrabe er meget hurtig, skal videoen ses omhyggeligt. Desuden kan aftørring være vanskeligt at skelne fra grooming. Derfor anbefales brugen af positive kontrol kemikalier såsom capsaicin under det første eksperiment. Optagelses-og afspilnings forhold kan også påvirke optællingen af begge former for adfærd. Hvis det er svært at tydeligt observere opførsel, kan spejle bruges omkring bure til at forbedre betragtningsvinkler4.
Det skal bemærkes, at kinden injektion model kan vise reduceret kvantitativ nøjagtighed for de testede kemikalier end i halsen injektion model. Som vist i figur 3 og figur 4, den samme mængde af histamin induceret mere skrabe adfærd i halsen model end i kinden model, og viste mindre variation i halsen injektion model. Når et testet stof har vist sig at være en pruritogen med lav algesic effekter med kind injektion model, nakke injektion model anbefales til yderligere kvantitativ analyse. Selv med disse begrænsninger, kinden injektion model er nyttigt for den præcise vurdering af teststoffer, især inden for kløe forskning.
The authors have nothing to disclose.
Vi er taknemmelige for DRs. Steven G. Shimada og Robert H. LaMotte (Yale University School of Medicine, Connecticut), fra hvis metoder (reference 4) denne teknik blev tilpasset. Vi takker også hr. kentaro Miyahara for at skabe musen illustrationer. Denne undersøgelse blev støttet af en støtte til videnskabelig forskning fra ministeriet for uddannelse, kultur, sport, videnskab og teknologi i Japan (nr. 15H02501 og 15H05928 til M.T., og No. 16K21691 til H.K.) og Uehara Memorial Foundation (til H.K.). Vi sætter pris på indførelsen af kinden injektion metode af Prof. LaMotte i Yale University.
capsaicin | Sigma | M2028 | |
diphenhydramine hydrochloride | Wako | 044-19772 | |
histamine | Sigma | H7125 | |
iMovie | Apple | ||
lysophosphatidic acid | Avanti Polar Lipids | 325465-93-8 | |
myjector | Terumo | ss-05M2913 | |
tween-80 | Sigma | P4780 | |
video camera | Panasonic | VX985M |