Summary

頭蓋内薬物療法と痛みの試金の齧歯動物

Published: April 09, 2019
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Summary

ここで齧歯動物の痛み行動の試金に続いて頭蓋の薬理学的実験を行うためのプロトコルを提案する.このプロトコルでは、痛みの治療の薬理学的薬剤の脳内の分子および細胞のターゲットを提供する研究者をことができます。

Abstract

痛みは、情意と認知の次元の顕著な感覚的な体験です。しかし、痛みの中枢機構は効果的な治療薬の開発を妨げ、よく理解されて残る。頭蓋の薬理学、脳での痛みの分子・細胞メカニズムを理解するためだけでなく、新しい治療法のための重要なツールが表示されます。痛みの動作テストと頭蓋内の薬理学を統合したプロトコルをご紹介します。具体的には、痛みの変調の可能性があります選択の頭脳の地域に鎮痛薬を注入する方法を示します。さらに、中枢神経系の候補薬の効果を決定する、ため痛みの試金、頭蓋治療後実行されます。頭蓋内対象地域での鎮痛薬投与が齧歯動物で痛みの軽減を提供できることを示した。したがって、我々 のプロトコルは正常に、痛み行動のテスト併用頭蓋の薬理学が脳での痛みのメカニズムの調査のための強力なツールをすることができますを示しています。

Introduction

中枢神経系は、痛みの調節に重要な役割を再生する知られています。たとえば、グルタミン酸が脳内の情報伝達では、痛み1,2のコンテキストが規制の役割。したがって、痛みに関して脳の細胞・分子のシグナル伝達経路を研究する必要があります。さらに、痛みを治療する特定の脳領域で分子標的を変更できるかどうかを理解する必要があります。脳における痛みの現在の研究は、生体外で研究の組み合わせで生理学と薬理学的エージェントの全身 (腹腔内) 配信依存しています。生体外で研究生体内で痛みのメカニズムを明らかに明らかな赤字があります。一方、全身性ドラッグデリバリー正確な細胞内標的の線引きはないです。生体内で化学および生物学的エージェントの頭蓋内注射脳の神経学的および分子経路を研究するための強力なツールとなっています。近年では、他のフィールドは正常に動作中毒と報酬と齧歯動物3,4回路経路を研究するため生体内で頭蓋内注射を使用しています。ただし、痛みの中では、頭蓋内の薬理学生体内での使用は欠けています。

頭蓋内注射薬の脳の特定の領域に精密成形を可能にします。さらに、特定の経路と受容体ターゲットにできます選択性の高い薬剤を使用します。精度薬と頭蓋内の配信システムの組み合わせにより、痛みの分子および細胞のターゲットをターゲットとします。これらの薬の頭蓋内配信後研究者は齧歯動物の行動の即時効果を確認できます。まあ実験から齧歯動物の行動薬理学とリンクできます。

このプロトコルでは、AMPAkine 注入の例の使用前頭前皮質 (PFC) の皮質のグルタミン酸痛み調節におけるシグナリング機構をデモンストレーションします。AMPAkines は、アロステリック変調器を知られている合成化合物です。彼らは急性を和らげる能力を示しているし、動物における慢性疼痛モデル5,6。以前の研究では、AMPAkines のアクションの可能性が高い部位は、脳の5,6をお勧めします。PFC は、トップダウンの気分と行動を調節する脳領域にコントロールを示す脳の領域です。これらの出力予測のいくつかは、痛み規制1,2,7のキーに示されています。具体的には、痛みを規制するグルタミン酸、PFC のシグナリングを示されています。したがって、PFC は、痛みの状態で AMPAkines の研究の対象となる脳領域として選ばれました。

Protocol

この研究のすべてのプロシージャは、ケアと実験動物の使用のため、国立衛生研究所 (NIH) ガイドとの整合性などニューヨーク大学大学院の医学機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) によって承認されました。 1. 脳定位固定装置カニューレ留置 10-12 週齢雄 Sprague-dawley ラットを使用します。 前述のよう、1.5-2% イソフルラン1,<sup clas…

Representative Results

例として、我々 はカニューレ (図 1) 経由で PFC に、AMPAkine を注入しました。我々 はまた全身 AMPAkines とモルヒネ鎮痛相乗の効果を評価するためにモルヒネを注入しました。これらの結果は、AMPAkines とモルヒネ鎮痛効果があることを示します。また、頭蓋内注射が発見、少なくとも部分では、痛みのコンテキストで薬物の活性化のためのメカニズ…

Discussion

本研究で我々 は頭蓋内薬理痛みのメカニズムを勉強する強力なツールです、治療配信システムとしての可能性を実証しました。我々 のプロトコルで、PFC に直接 AMPAkines を配信し、グルタミン酸シグナリング、PFC の AMPAkines は、痛みの軽減を提供を強化してわかった。頭蓋内注射後の痛みアッセイでの腹腔内注射の併用を使用してこれを実証することができました。鎮痛効果の証拠に基づい?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、国立医学研究所の一般的な (GM102691、GM115384)、国立神経疾患や脳卒中 (NS100065) (ベセスダ、MD、米国) によって支えられた麻酔研究基金のニューヨーク大学の部麻酔 (ニューヨーク、NY、米国)。

Materials

Sterotaxic Cannula PlasticsOne 8I26GA8MMKIT
Digital Syringe Hamilton 8440
AMPAkine Sigma Aldrich C-271
Dimethyl Sulfoxide Sigma Aldrich D4540
Hargreaves Apparatus Ugo Basile 37370
Male Sprague-Dawley rats Taconic Farms NTac:SD
Sterile Surgical gloves Dynarex 6535

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Cite This Article
Martinez, E., Zhou, H., Wang, J. Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents. J. Vis. Exp. (146), e58473, doi:10.3791/58473 (2019).

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