大小鼠50%縮足閾值攻略——疼痛量化的精準(zhǔn)評估
嚙齒動物的臨床前模型對于探索病理生理機(jī)制以及尋找新型鎮(zhèn)痛藥物而言，具有不可估量的價(jià)值。然而嚙齒動物的疼痛評估往往充滿挑戰(zhàn)，它們對機(jī)械或熱刺激的反應(yīng)變化，被用作衡量疼痛敏感性的行為指標(biāo)。由于動物無法用語言表達(dá)自己是否感到疼痛，所以可以用縮足反應(yīng)來代替對感覺的語言報(bào)告，當(dāng)實(shí)驗(yàn)動物感受到疼痛時(shí)，爪子會立即收縮。
十九世紀(jì)九十年代，生理學(xué)***Maximilian von Frey提出疼痛是***種獨(dú)立的觸覺特性，與觸摸、熱和冷并列，且與高閾值自由神經(jīng)末梢的刺激有關(guān)，來測量機(jī)械性疼痛（針刺痛覺），是目前評估實(shí)驗(yàn)鼠機(jī)械性疼痛的常用方法。 1983年Dixon使用Von Frey纖維絲提出了up–down method，1994年Chaplan SR等為了檢測嚙齒動物50%縮足閾值將此方法做了進(jìn)***步的修改，up–down method是在目標(biāo)力水平的5%標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)單獨(dú)校準(zhǔn)，非常準(zhǔn)確。目前引用up–down method文獻(xiàn)已達(dá)上萬篇，是機(jī)械痛閾測量的金標(biāo)準(zhǔn)。且在測量縮足閾值的出版文獻(xiàn)中，大約60%使用了up–down method或其修正版本。 在實(shí)驗(yàn)開始之前可以先用Von Frey纖維絲對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，測量實(shí)驗(yàn)動物縮足閾值的大致范圍，以完成實(shí)驗(yàn)動物和纖維絲的篩選。盡可能選擇縮足閾值相近的實(shí)驗(yàn)動物和連續(xù)編號的纖維絲以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性。 取***系列North Coast Von Frey纖維絲（如 0.4、1.0、1.4、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、15.0g，共9根），我們?nèi)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; color: rgb(0, 96, 232);">中位數(shù) 4.0g 開始對動物腳掌中部皮膚進(jìn)行刺激，纖維絲彎曲至“C”或“S”型并維持6-8s，觀察動物是否縮足并記錄；每根纖維絲測試5次，每次間隔15s，五次有三次縮足即可認(rèn)為有反應(yīng) 。注意區(qū)別由于身體活動引起的縮足反應(yīng)； 動物無反應(yīng)記為“O”，有反應(yīng)（縮足或舔足）記為“X”。無反應(yīng)時(shí)，給予大******力度的纖維絲刺激（即4.0g的纖維絲刺激動物腳底沒有反應(yīng)時(shí)，下***步選擇6.0g的纖維絲繼續(xù)刺激），有反應(yīng)時(shí)則改用小******的纖維絲刺激（即4.0g的纖維絲刺激動物腳底動物出現(xiàn)縮足反應(yīng)，下***步選擇2.0g的纖維絲繼續(xù)刺激），反復(fù)類推； 當(dāng)動物出現(xiàn)“OX”（第***次沒縮足反應(yīng)，第二次有縮足反應(yīng)）或“XO”（第***次有縮足反應(yīng)，第二次沒有縮足反應(yīng)） 的騎跨時(shí)，重復(fù)之前的操作步驟，再連續(xù)往后測量四次，得到***串以“O”或“X”組合的序列①，將該序列與***后***根測試絲的編號輸入動物50%縮足閾值公式，計(jì)算出動物的50%縮足閾值； 動物50%縮足閾值（g）=（10^[Xf+kδ]）/10000，其中 Xf ②為***后***根測試絲編號，如下圖所示8.0g的north coast纖維絲編號為4.93。δ為所取各根纖維絲克數(shù)取對數(shù)后的均差，這個(gè)數(shù)值和north coast纖維絲編號很相近，為了方便計(jì)算，因此δ可以近似認(rèn)為是所選纖維絲編號的均差即δ＝（***大纖維絲編號-***小纖維絲編號）/（n-1），n為所選纖維絲的數(shù)量。k為根據(jù)測量獲得的“X”、“O”序列查表后獲得的系數(shù)值。 這里所說的“O”或“X”組合的序列是指從***開始測試進(jìn)行記錄，出現(xiàn)騎跨值往后再記錄四次，即***少六位，***高九位的***個(gè)序列，低于六位的序列不予考慮。如動物在***開始就在 4.0 和 6.0 之間出現(xiàn)騎跨，而后幾次測試依舊反復(fù)，則其序列 為“OXOXOX”；若動物開始沒出現(xiàn)騎跨，而后在 8.0 和 10.0 之間出現(xiàn)騎跨并反復(fù)，則其序列為“OOOXOXOX”； Xf 在這里直接使用測試絲編號，但亦有文獻(xiàn)使用***后***根絲目標(biāo)力度值（以 mg 為單位）10 倍的對數(shù)值作為 Xf 代入公式 計(jì)算，即 Xf=lg（10000f），其中 f 為纖維絲目標(biāo)力度（g）。我們以此法換算出的 Xf 值與纖維絲本身編號數(shù)值很相近，因此可直接使用纖維絲編號作為 Xf 代入計(jì)算。 在0.4、1.0、1.4、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、15.0g，共9根纖維絲，我們選擇中間的 4.0g 力度開始測試 第***輪： 選擇4.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中未發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(O) 選擇6.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中未發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(O) 選擇8.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(X) 此時(shí)發(fā)生了第***次騎跨，重復(fù)之前的測試?yán)^續(xù)往后測四輪 第二輪： 選擇6.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中未發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(O) 第三輪： 選擇8.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(X) 第四輪： 選擇6.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中未發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(O)第五輪：選擇8.0g纖維絲刺激五次，每次間隔15s，五次中未發(fā)生3次及以上的縮足反應(yīng)(O) 第***步 根據(jù)序列確定k值： 此序列為OOXOXOO 根據(jù)k值表可知k＝0.039 ； 第二步 根據(jù)編號算均差： 將這9根纖維絲對應(yīng)的編號（3.61、4.08、4.17、4.31、4.56、4.74、4.93、5.07、5.18）取均差δ＝（5.18-3.61）/（9-1）＝0.19625； 第三步 確定Xf： ***后***根纖維絲為8.0g，可在north coast纖維絲上查看到對應(yīng)的編號為4.93； 第四步 代入公式計(jì)算： 代入公式計(jì)算可以得出g＝10[4.93+0.039*0.19625]/10000＝10 0.93765 ，根據(jù)科學(xué)計(jì)算器可以得出動物50%縮足閾值（g）＝8.66g，即為動物50%縮足閾值。 若從4.0g開始，動物連續(xù)四次出現(xiàn)反應(yīng)（即到0.4g動物仍出現(xiàn)縮足或舔足反應(yīng)）或連續(xù)四次未出現(xiàn)反應(yīng)（即到 15.0g 動物仍不出現(xiàn)縮足或舔足反應(yīng)），即可直接使用 0.4g或15.0g作為動物50%縮足反應(yīng)閾值； 若***開始已出現(xiàn)騎跨反應(yīng)，但測試到***小或***大纖維絲時(shí)不足 4 次（如 XXXOXX），則繼續(xù)使用***小或***大纖維絲按照Up–Down method測量記錄，以排除假陽性或假陰性可能。 North Coast Von Frey纖維絲痛閾測試包，是用于評估皮膚觸覺靈敏度的經(jīng)典工具。由20根不同規(guī)格的Von Frey纖維絲組成，單只可分為纖維絲頭、保護(hù)套和手柄三部分。測量絲的力度為0.008克-300克。Von Frey纖維絲觸覺測試不僅可應(yīng)用于大、小鼠的足底，在臨床上也廣泛使用，可用于觸覺測試及高知覺和低知覺診斷。 研究機(jī)械感受受體編碼機(jī)制: 通過測定不同纖維直徑對應(yīng)的感受閾值,可推斷不同種類感受受體的特性 ； 評估神經(jīng)損傷后重建: 觀察纖維絲刺激感受閾值的恢復(fù),可監(jiān)測神經(jīng)再生和功能修復(fù)過程 ； 研究疼痛調(diào)控機(jī)制: 使用動物模型,研究藥物或干預(yù)措施對機(jī)械性疼痛閾值的影響,有助于認(rèn)識疼痛調(diào)控通路。 評估周圍神經(jīng)損傷程度: 通過測定患者對纖維絲刺激的感知閾值,可判斷感覺神經(jīng)功能的損害程度。這有助于診斷和監(jiān)測周圍神經(jīng)病變 ； 診斷糖尿病神經(jīng)病變: 糖尿病患者常出現(xiàn)機(jī)械性感覺異常,使用纖維絲可客觀評估感覺神經(jīng)功能,有助于診斷糖尿病周圍神經(jīng)病變 ； 評估中樞性疼痛: 中樞性疼痛如脊髓損傷后疼痛,可使用纖維絲評估機(jī)械性感覺閾值的變化, 幫助診斷。 部分用戶名單
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