典型的には、マウスネック注射モデルは、プリトゲン誘発傷の挙動を評価するために使用される。ただし、モデルはかゆみに関する情報のみを提供し、痛みはありません。ここでは、痛みとかゆみに関連する行動を同時に測定するために使用できるマウスに頬注射モデルを導入する。
かゆみは、1941年にロスマンによって「傷をつける欲求を引き起こす不快な皮膚感覚」と定義されました。マウスモデルでは、スクラッチの試合は、通常、pruritogenによって誘発されるかゆみを評価するためにカウントされます。しかし、以前の報告では、アルジェシス物質はマウスネック注射モデルでも引っ掻き動作を誘発し、これは引っ掻き行動に使用される最も一般的なテストであることが示されています。この発見は、マウスのかゆみを研究することが困難になります。 対照的に、カプサイシン、一般的なアルゴゲンは、いくつかの首の注射実験で傷の行動を減少させた。したがって、傷の行動に対する痛みの影響は不明のままである。したがって、行動テストを用いてかゆみや痛みの感覚を同時に調査する方法を開発する必要があります。ここでは、痛みやかゆみに関連する行動を同時に測定するために使用できる頬注射モデルを紹介します。このモデルでは、pruritogenは引っ掻き動作を誘発し、アルジェクザルはワイピング行動を誘発する。このモデルを使用して、リソホスファチ酸(LPA)は、かゆみを有する胆嚢患者に見られるかゆみメディエーターであり、かゆみを排他的に誘発するが、痛みを誘発しないことが示される。しかし、マウスモデルでは、LPAはプルトゲンとアルゴゲンの両方であることが報告されている。マウス頬注射モデルにおけるLPAの効果に関する調査では、LPAは引っ掻き傷のみを誘発し、拭き取る動作は行わないことが示された。これは、LPAがマウスとヒトにおいて同様にプルリトゲンとして作用することを示し、かゆみ研究のための頬注射モデルの有用性を示す。
かゆみはもともと皮膚表面から有害な物質を除去するために引っ掻く行動を誘発する感覚として特徴付けられた。しかし、かゆみは、アトピー性皮膚炎、神経原性病変、およびコレスタ症1などの多くの疾患によって引き起こされる不快な感覚のための治療の焦点となっている。これらの場合、かゆみは痛みに似た深刻な不快な感覚です。したがって、かゆみは重要な研究目標を表す。引っ掻き行動は、動物実験におけるかゆみの主要な指標であり、マウスの首2,3の皮膚にプルリトゲンを注入することによって引っ掻き行動を誘発することができる。しかし、以前の研究では、アルゴゲンであるカプサイシンも首の注射モデル4で引っ掻く行動を誘発し、このモデルではかゆみを痛みから区別することが困難であることを示しました。 対照的に、カプサイシンは、首の注射モデルで傷の行動を減少させ、傷の行動に対する痛みの影響が複雑であり、実験条件に依存することを示すことがわかった。 したがって、痛みとかゆみ関連の行動の同時測定は、プルトゲンとアルゴゲンの正確な分析を可能にします。スティーブン・G・シマダとロバート・H・ラモットは、注射部位を首から頬4に変更することで、痛みとかゆみに関連する行動の同時測定に成功した。頬注射モデルでは、カプサイシンは拭き取りを誘発したが、引っ掻く行動はしないが、ヒスタミンはプリトゲンであるが、引っ掻き行動のみを誘発した。したがって、このモデルはかゆみおよび痛みの独立した評価を可能にし、頬注射はかゆみの研究のための有用なモデルを作る。試験物質がプルトゲンおよび/またはアルゴゲンであるかどうかを判断しようとすると、このモデルは、ネックインジェクションモデルよりも多くの情報を提供します。本稿では、頬注射を行い、傷や拭き取りの発作を数える実用的な方法について説明し、リソホスファチ酸(LPA)によって誘発される傷の挙動を評価するためのこの方法の有用性を示す。
この記事では、頬注射モデルが導入され、痛みやかゆみに関連する行動の分析に有用であることが示される。
以前の報告では、マウスネック注射モデル4において、アルジェシカル物質が引っ掻き動作を引き起こすことが示された。対照的に、カプサイシンは他の首の注射実験で傷の挙動を減少させた(図3)。したがって、傷の行動に対する痛みの影響は不明のままである。したがって、行動テストを通じて痛みやかゆみを同時に調査する方法を開発する必要があります。頬注射モデルを用いることで、痛みとかゆみの両方に対する物質の効果を評価することができる。
細胞内LPAがLPA誘発かゆみ5のメカニズムとしてTRPV1およびTRPA1を直接活性化すると以前に報告されている。したがって、LPA誘発性かゆみはヒスタミン独立である可能性がある。以前の研究はまた、頬注射モデルがヒスタミンに依存しないかゆみ16の評価に使用できることを示した。したがって、このモデルは、ヒスタミン依存性および-独立性のかゆみの両方に使用することができる。
この実験の重要なステップの1つは注射である。これは急性行動テストであるため、これらの行動に影響を与える可能性があるため、注射ステップでは麻酔を使用できません。したがって、正確な注射を行うためには、マウスをしっかりと保持する必要があります。動物のホールドが安全でない場合、特に強いアルゴゲンを注入する場合、マウスは、不正確な注入量と深さにつながる、結果を解釈するのが困難につながる、苦労することがあります。マウスを取り扱う場合は、親指と人差し指の間の皮膚を引っ張って、マウスの動きを抑制します。
もう 1 つの重要なステップは、動作分析です。スクラッチは非常に速いので、ビデオを注意深く見る必要があります。また、拭き取りはグルーミングと区別するのが難しい場合があります。したがって、最初の実験では、カプサイシンなどの陽性制御化学物質の使用が推奨される。記録と再生の条件は、両方の動作のカウントにも影響を与える可能性があります。動作を明確に観察することが困難な場合は、ケージの周りにミラーを使用して視野角を高めることができます4.
なお、頬注射モデルは、頸部注射モデルよりも試験された化学物質の定量精度が低下する可能性があることに留意すべきである。図3及び図4に示すように、同量のヒスタミンは頬モデルよりも首モデルにおいてより多くの引っ掻き動作を誘発し、首インジェクションモデルにおいてより小さな変動を示した。試験された物質が頬注射モデルで低いアルゲス効果を有するプルリトゲンであることが示されたら、ネック注射モデルは追加の定量分析のために推奨される。これらの限界がある場合でも、頬注射モデルは、特にかゆみ研究の分野で、試験物質の正確な評価に有用である。
The authors have nothing to disclose.
スティーブン・G・シマダ博士とロバート・H・ラモット博士(コネチカット州イェール大学医学部)に感謝しています(参考4)。また、マウスイラストを作成してくださった宮原健太郎さんにも感謝します。本研究は、文部科学省の科学研究助成金(第15H02501号、M.T.15H05928号、16K21691~H.K.)、上原記念財団(H.K.)の助成を受けました。イェール大学のラモット教授による頬注射法の導入に感謝します。
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 |