腦聲小店基于深度科研洞察,專注為動物實驗提供"簡器械·精實驗"解決方案。我們突破高精設備局限,開發手工定制化儀器及配件,通過科研巧思將基礎工具轉化為創新實驗方案。產品涵蓋行為學裝置、操作輔助工具等,使實驗室在保持操作簡效的同時,實現精細化數據采集,助力科研人員以創造性思維發掘簡易儀器的潛在科研價值。
第1部分:采用24只小鼠,模型組(SNI)16只、假手術組(sham)8只。其中SNI組建立右側SNI模型,sham組則進行傷口對照,不損傷神經。造模后1d、7d、14d檢測兩組小鼠的右側機械縮足反射閾值(PWT);造模后14d進行高架十字迷宮實驗;
第2部分:選取12只小鼠隨機分為兩組,即紅藻氨酸組和對照組,每組6只。紅藻氨酸組向左側vmPFC注射紅藻氨酸,而對照組向左側vmPFC注射生理鹽水?;謴?d后,對兩組小鼠建立SNI模型。造模后14d,檢測兩組小鼠的右側PWT,并進行高架十字迷宮實驗(EPM);
第3部分:選取18只小鼠隨機分為3組,即hM4D+CNO組、hM4D+NS組、空載+CNO組,每組6只。hM4D+CNO組及hM4D+NS組向左側vmPFC注射化學遺傳學抑制病毒AAV2/9-CaMKIIa-hM4D(Gi)-EYFP,而空載+CNO組則注射空載對照病毒AAV2/9-CaMKIIa-MCS-3XFLAG-P2A-EGFP-WPRE?;謴?d后,對3組小鼠建立SNI模型。造模后14d,hM4D+CNO組及空載+CNO組腹腔注射CNO,而hM4D+NS組腹腔注射生理鹽水,30min后檢測右側PWT;1h后進行高架十字迷宮實驗。
動物模型
用1.5%異氟醚對小鼠進行持續吸入麻醉,待小鼠翻正反射消失、夾尾痛覺消失后,切開右后肢股骨外凹陷處皮膚,鈍性分離肌組織,將坐骨神經主干及其3分支充分暴露。4-0絲線結扎脛神經及腓總神經,保留最細的腓腸神經,并沿結扎點遠端剪斷脛神經及腓總神經。假手術組(Sham)小鼠僅暴露坐骨神經主干及其3分支。逐層關閉手術切口,傷口常規涂撒青霉素鈉粉末預防感染。
腦區注射
吸入2%異氟醚誘導麻醉后,將小鼠固定于腦立體定位儀,1.5%異氟醚持續吸入維持麻醉,雙眼涂紅霉素眼膏。切開頭部皮膚,暴露顱骨。去除顱骨表面軟組織,充分顯露前后囟。顱骨調平,取前囟向前2.25mm、旁開0.3mm、顱骨表面以下2.5mm作為vmPFC的坐標點。采用微量注射泵進行注射,第2部分實驗中向左側vmPFC注射紅藻氨酸或生理鹽水,第3部分實驗中向左側vmPFC注射化學遺傳學抑制病毒(AAV2/9-CaMKIIa-hM4D(Gi)-EYFP)或空載對照病毒(AAV2/9-CaMKIIa-MCS-3XFLAG-P2A-EGFP-WPRE),注射速度為60nL/min,注射完畢留針10min,緩慢拔出。碘伏消毒顱骨表面及頭皮傷口,將小鼠置于保溫毯下待其蘇醒,單籠喂養。
行為學檢測
足底機械痛檢測:小鼠預先在底部為0.5cm孔徑鐵絲網的透明玻璃箱(20cm×20cm×20cm)適應30min,用Vonfrey纖維絲垂直刺向小鼠右足底皮膚,刺激強度為0.02~2g。從0.4g開始,持續刺向足底4s,陽性反應為小鼠出現縮足或舔足動作,記錄出現陽性反應的強度。共測量3次,間隔5min,取3次平均值作為所測得PWT。高架十字迷宮:將高架十字迷宮放置于VisuTrack動物行為分析系統的攝像頭中央,噴灑70%酒精去除異味,調整照射光源的光強約為30lux,小鼠提前30min置于行為學檢測房間適應環境。計算開臂以及閉臂的距離,選擇觀察區,定義開臂、閉臂、中心區,檢測時間設置為6min。將小鼠輕柔放置于中心區,開始檢測。計算小鼠進入開臂次數和開臂停留時間。
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化學遺傳學抑制vmPFC中CaMKIIa+神經元
造模后14d,AAV2/9-CaMKIIa-hM4D(Gi)-EYFP且腹腔注射CNO的SNI小鼠vmPFC中c-fos陽性神經元數量明顯下降,此策略能明顯抑制SNI小鼠誘導的錐體神經元過度活化。在vmPFC注射化學遺傳學抑制病毒的SNI小鼠中,接受腹腔注射CNO小鼠的PWT、進入開臂次數及開臂停留時間相比于腹腔注射生理鹽水的小鼠明顯增加。CNO對vmPFC注射空載對照病毒的SNI小鼠不產生明顯作用,相比于注射化學遺傳學抑制病毒的SNI小鼠,其PWT、進入開臂次數及開臂停留時間明顯降低。示例結果說明vmPFC中的錐體神經元能促進SNI小鼠的疼痛和焦慮樣行為。
vmPFC中錐體神經元對SNI小鼠疼痛和焦慮樣行為影響
A:vmPFC病毒注射模式示意圖B:注射14d后vmPFC病毒表達情況C:注射病毒14d后各組vmPFC的c-fos表達情況D:注射病毒14d后各組損傷側足底機械痛情況E、F:注射病毒14d后各組高架十字迷宮結果,與空載+CNO組比較。
參考文獻:
許祥影, 沈晶晶, 朱賀,等. 硫辛酸對炎性痛小鼠脊髓背角c-Fos和Iba-1的影響[J]. 中國疼痛醫學雜志, 2019, 25(9): 655-659, 665.
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Decosterd I, Woolf CJ. Spared nerve injury: an animal model of persistent peripheral neuropathic pain[J]. Pain, 2000, 87(2): 149-158.
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林培敏,劉燕,劉婷,等.腹內側前額葉皮質錐體神經元參與選擇性坐骨神經損傷小鼠疼痛和焦慮樣行為調控的研究[J].中國臨床解剖學雜志,2023,41(05):557-564.
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