부분 좌골 신경 결찰: 새로운 치료법의 항통각수용 효과를 연구하기 위한 만성 신경병성 통증의 마우스 모델
Summary
부분 좌골 신경 결찰술은 열 및 기계적 자극에 대한 과장된 반응을 특징으로 하는 오래 지속되는 만성 신경병성 통증을 유발합니다. 이 신경병성 통증 마우스 모델은 일반적으로 통증 관리를 위한 혁신적인 치료법을 연구하는 데 사용됩니다. 이 기사에서는 표준화 및 재현성을 개선하기 위한 수술 절차에 대해 자세히 설명합니다.
Abstract
만성 통증의 관리는 오늘날까지 여전히 어려운 일이며 현재 치료법은 내성 및 중독을 포함한 부작용과 관련이 있습니다. 만성 신경병증성 통증은 체감각계의 병변이나 질병으로 인해 발생합니다. 부작용이 감소된 잠재적 치료법을 조사하기 위해 동물 통증 모델은 전임상 연구의 황금 표준입니다. 따라서 잘 특성화되고 잘 설명된 모델은 혁신적인 치료법의 개발 및 검증에 매우 중요합니다.
좌골 신경의 부분 결찰(pSNL)은 기계적 및 열적 과민증, 지속적인 통증 및 사지 온도의 변화를 특징으로 하는 생쥐의 만성 신경병성 통증을 유발하는 절차로, 이 모델은 전임상 신경병성 통증을 연구하는 데 매우 적합합니다. pSNL은 신경병성 통증이 있는 인간에게서 관찰되는 많은 증상을 재현하기 때문에 신경병성 통증을 연구하는 데 유리한 모델입니다. 또한 수술 절차는 비교적 빠르고 간단하게 수행할 수 있습니다. 한쪽 팔다리의 편측 pSNL은 동측발과 반대쪽 발을 비교하고 중추 감작을 평가할 수 있습니다.
만성 신경병증성 과민증을 유발하기 위해 9-0 비흡수성 나일론 실을 사용하여 좌골 신경의 등쪽 1/3을 결찰합니다. 이 기사는 수술 절차를 설명하고 일반적으로 사용되는 여러 행동 테스트를 통해 만성 신경병성 통증의 발병을 특징짓습니다. 현재 만성 통증을 치료하기 위해 수많은 혁신적인 치료법이 연구되고 있기 때문에 이 기사는 신경병성 통증을 유발하는 데 필요한 수술에 대한 정확한 설명과 표준화를 위한 중요한 개념을 제공합니다.
Introduction
만성 통증은 전 세계적으로 중요한 의료 문제이며 미국에서 가장 비용이 많이 드는 건강 문제 중 하나입니다. 만성 통증은 약리학적 양식과 비약리학적 양식이 다학제적 방식으로 활용될 때 더 잘 관리된다1. 만성 통증의 관리는 어렵고, 어떤 경우에는 통증을 적절하게 치료하지 못한다2. 따라서 만성 통증 관리를 개선하기 위해서는 새롭고 보완적인 방법이 필요하며 동물 모델은 혁신적인 치료법을 조사하는 데 중요합니다.
만성 신경병증성 통증은 당뇨병, 감염, 신경 압박 또는 자가면역 질환을 포함한 체감각계의 병변 또는 질병으로 인해 발생합니다3. 신경병성 통증은 말초 및 중추 감작 메커니즘에 의존하며 신경의 병변에서 비롯됩니다. 이 통증은 촉각 및 열 유발 통각과민과 이질통, 지속적인 통증, 영향을 받은 사지의 온도 변화 등을 특징으로 할 수 있다4. 기전을 더 잘 이해하고 새로운 치료법을 발전시키기 위해, 설치류에서 신경병증성 통증의 증상과 원인을 모방하는 몇 가지 모델이 개발되었다5. 예를 들어, 신경병증성 통증은 화학요법제 주사, 척추 신경 결찰술 (SNL), 좌골 신경의 만성 수축 손상 (CCI), pSNL, 보존된 신경 손상, 좌골 신경 절제술 및 좌골 신경 삼부로 유도될 수 있다6. 특히, 좌골 신경의 결찰은 기계적 및 열적 과민증 또는 복합 부위 통증 증후군(CRPS)의 특징인 영향을 받은 사지의 온도 변화와 같이 인간에서 관찰되는 신경병성 통증의 여러 특징을 재현합니다7. 따라서, 이 모델은 만성 신경병증성 통증을 유도하는 CRPS 또는 임의의 다른 신경 손상 애정의 연구에 매우 적합하다. 이 모델은 1990 년 Seltzer에 의해 처음 개발되었으며 8, 새로운 진통제 화합물을 조사하거나 만성 통증의 인지 효과를 평가하기 위해 통증 연구에서 널리 사용됩니다9,10,11,12,13. 이 모델은 높은 재현성을 나타내며 부분 결찰은 말초 자극에 대한 행동 반응을 보존합니다6.
현재 사용되고 있는 모델 중 상당수는 pSNL에서 관찰되지 않는 단점을 가지고 있습니다. CCI 모델은 수축기의 아늑함에 따라 각 동물 간의 손상 변동성이 훨씬 더 높으며, 자가절제술은 뒷발을 변경하여 모델을 행동 분석에 부적합하게 만든다6. SNL 모델은 훨씬 더 복잡하고 긴 수술로 고급 기술이 필요할 뿐만 아니라 심각한 운동 장애의 위험이 높습니다3. 이러한 단점은 pSNL 모델에서는 볼 수 없습니다. 재현성의 용이성, 짧은 수술 기간, 수술 후 나타나는 운동 결손의 위험 감소로 인해 이 모델은 말초 신경병성 통증을 연구하는 데 유용합니다 8,14. 그럼에도 불구하고, 부분 결찰 절차 자체는 실험자들 사이에서 가변성을 가질 수 있으며, 그 결과 결찰된 신경 섬유의 수의 일관성이 떨어질 수 있습니다. 따라서 수술의 세부 사항을 제시하는 것은 연구 간의 재현성을 높이는 데 중요합니다.
만성 신경병증을 유도하기 위해 9-0 비흡수성 나일론 봉합사를 사용하여 좌골 신경 너비의 1/3을 결찰합니다. 수술 후 열 및 기계적 자극에 대한 반응이 과장되어 수술 후 1일째부터 시작하여 50일 이상 지속된다8. 여기에서 Hargreaves, hot plate 및 von Frey 필라멘트 테스트를 사용하여 28일 동안 열적 및 기계적 감도를 평가했습니다. 모든 행동 분석은 오래 지속되는 과민증의 일관성을 입증했습니다. 이 모델은 모르핀과 이부프로펜 모두의 용량 의존적 효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 전임상 통증 연구에 매우 적합함을 확인시켜줍니다. 특히, 이 기사에서는 “신경 유리 후크”라고 하는 고유한 수제 유리 도구에 대한 지침을 설명합니다. 이 도구는 관자 대신 신경을 조작하고 수술 중 의도하지 않은 추가 신경 손상을 방지하는 데 사용됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
만성 통증 치료는 종종 장기간의 약물 치료가 필요하므로 통증 관리가 어렵습니다. 따라서 전임상 모델은 약리학적 또는 비약리학적 접근에 의존하는 혁신적인 치료법의 잠재적 이점을 평가하는 데 필수적인 도구입니다. 만성 신경병성 통증의 수많은 모델은 다양한 연구자들 사이에서 수술 기술의 다양성이 증가하여 재현성이 감소하기 때문에 문제를 야기합니다. 따라서 잘 특성화되고 표준화?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 국립 보완 및 통합 건강 센터 [R01AT009716, 2017] (M.M.I.), 종합 만성 통증 및 중독 센터-애리조나 대학교 (M.M.I.) 및 애리조나 대학교 의과 대학 투손의 의학 과학자 교육 프로그램 (MSTP).
Materials
| 5/0, FS-2, 30" Undyed PGA Braided Polyglycolic Acid Synthetic Absorbable Suture | CP Medical | 421A | https://cpmedical.com/suturesearch/product/421a-visorb-50-fs-2-30/ |
| 6/0, P-1, 18" Blue Polypropylene Monofilament Non-Absorbable Suture | CP Medical | 8697P | https://cpmedical.com/suturesearch/product/8697p-polypro-60-p-1-18/ |
| 9/0 (0.3 metric) Nylon Black Monofilament Suture | Crestpoint Ophthalmics | MANI 1407 | https://crestpointophthalmics.com/mani-1407-suture-trape-spatula-nylon-black-mono-box-of-12.html |
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| Cold Hot Plate Test | Bioseb | BIO-CHP | https://www.bioseb.com/en/pain-thermal-allodynia-hyperalgesia/563-cold-hot-plate-test.html |
| Elevated metal mesh stand for Von Frey | Bioseb | BIO-STD2-EVF | https://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1689-elevated-metal-mesh-stand-30-cm-height-to-fit-up-to-2-pvf-cages.html |
| Extra fine Graefe forceps | Fine Science Tools | 11152-10 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-curved-medium-point-general-purpose-forceps/16100110 |
| Fine Castroviejo needle holder | Simovision/Geuder | 17565 | https://simovision.com/assets/Uploads/Brochure-Geuder-Ophthalmic-Surgical-Instruments-EN2.pdf |
| Fine scissors (11.5 cm) | Fine Science Tools | 14558-11 | https://www.finescience.com/en-US/Products/Scissors/Standard-Scissors/Fine-Scissors-Tungsten-Carbide-ToughCut%C2%AE/14558-11 |
| Fine scissors (9 cm) | Fine Science Tools | 14558-09 | https://www.finescience.com/en-US/Products/Scissors/Standard-Scissors/Fine-Scissors-Tungsten-Carbide-ToughCut%C2%AE/14558-09 |
| Iris forceps | Fine Science Tools | 11064-07 | https://www.finescience.com/en-US/Products/Forceps-Hemostats/Fine-Forceps/Iris-Forceps/11064-07 |
| Micro Adson forceps | Fine Science Tools | 392487 | https://www.fishersci.com/shop/products/micro-adson-tissue-forceps-1×2-teeth-german-steel/13820072#?keyword=adson%20forceps |
| Modular holder cages for rats and mice | Bioseb | BIO-PVF | https://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1206-modular-holder-cages-for-rats-and-mice.html |
| Moretti/Effetre #240 Light Cobalt Blue glass rods 4 mm | Ebay | N/A | https://www.ebay.com/itm/402389491328?hash=item5db0485e80:g:agYAAOS w9CtfnIVJ&amdata=enc %3AAQAHAAAAwCoqvgWRo NTe5Vq8PWOgfE4ygWeW4tL k81J1AFu%2Fkcbsk6pxYtJi6 digE5TL9SzlgMzYUMNDr%2B dku2%2B%2FEvB1qXqFmebE 020SGs9LPDXLL5w21un7jrM0 9xfWYvIzBYQYh6FRWyUJngC uuA9Bkjb9lxtZoYlg5y6PyFR2P 34xFk5xaNC5ib65M1%2Fr%2F 4w2Iw45QqsSyXH2cuUKRom0 AGBoBaIr%2BbJw1VnlMjGuc9dtx 4fbPbqoBNSWjj3RbZPOPTYS8Q %3D%3D%7Ctkp%3ABk9SR4q6- 6LfYA |
| Plantar Test for Thermal Stimulation – Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37570 | https://ugobasile.com/products/categories/pain-and-inflammation/plantar-test-for-thermal-stimulation |
| Touch-Test Sensory Evaluators, Set of 20 Monofilaments | North Coast Medical | NC12775-99 | https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html |
| Tying forceps | Duckworth & Kent | 2-504ER8 | https://duckworth-and-kent.com/product/tying-forceps-9/ |
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