大小鼠50%縮足閾值攻略——疼痛量化的精準(zhǔn)評(píng)估
嚙齒動(dòng)物的臨床前模型對(duì)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(dòng)物的疼痛評(píng)估往往充滿(mǎn)挑戰(zhàn)，它們對(duì)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(dòng)物無(wú)法用語(yǔ)言表達(dá)自己是否感到疼痛，所以可以用縮足反應(yīng)來(lái)代替對(duì)感覺(jué)的語(yǔ)言報(bào)告，當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物感受到疼痛時(shí)，爪子會(huì)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(jué)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(lái)測(cè)量機(jī)械性疼痛（針刺痛覺(jué)），是目前評(píng)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(cè)嚙齒動(dòng)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(wàn)篇，是機(jī)械痛閾測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)。且在測(cè)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(kāi)始之前可以先用Von Frey纖維絲對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物縮足閾值的大致范圍，以完成實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(dòng)物和連續(xù)編號(hào)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(kāi)始對(duì)動(dòng)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(guān)察動(dòng)物是否縮足并記錄；每根纖維絲測(cè)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(dòng)引起的縮足反應(yīng)； 動(dòng)物無(wú)反應(yīng)記為“O”，有反應(yīng)（縮足或舔足）記為“X”。無(wú)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(dòng)物腳底沒(méi)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(dòng)物腳底動(dòng)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(lèi)推； 當(dāng)動(dòng)物出現(xiàn)“OX”（第***次沒(méi)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(méi)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(cè)量四次，得到***串以“O”或“X”組合的序列①，將該序列與***后***根測(cè)試絲的編號(hào)輸入動(dòng)物50%縮足閾值公式，計(jì)算出動(dòng)物的50%縮足閾值； 動(dòng)物50%縮足閾值（g）=（10^[Xf+kδ]）/10000，其中 Xf ②為***后***根測(cè)試絲編號(hào)，如下圖所示8.0g的north coast纖維絲編號(hào)為4.93。δ為所取各根纖維絲克數(shù)取對(duì)數(shù)后的均差，這個(gè)數(shù)值和north coast纖維絲編號(hào)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(hào)的均差即δ＝（***大纖維絲編號(hào)-***小纖維絲編號(hào)）/（n-1），n為所選纖維絲的數(shù)量。k為根據(jù)測(cè)量獲得的“X”、“O”序列查表后獲得的系數(shù)值。 這里所說(shuō)的“O”或“X”組合的序列是指從***開(kāi)始測(cè)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(dòng)物在***開(kāi)始就在 4.0 和 6.0 之間出現(xiàn)騎跨，而后幾次測(cè)試依舊反復(fù)，則其序列 為“OXOXOX”；若動(dòng)物開(kāi)始沒(méi)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(cè)試絲編號(hào)，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(duì)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(hào)數(shù)值很相近，因此可直接使用纖維絲編號(hào)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(kāi)始測(cè)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(cè)試?yán)^續(xù)往后測(cè)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(hào)算均差： 將這9根纖維絲對(duì)應(yīng)的編號(hào)（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(duì)應(yīng)的編號(hào)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(dòng)物50%縮足閾值（g）＝8.66g，即為動(dòng)物50%縮足閾值。 若從4.0g開(kāi)始，動(dòng)物連續(xù)四次出現(xiàn)反應(yīng)（即到0.4g動(dòng)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(dòng)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(dòng)物50%縮足反應(yīng)閾值； 若***開(kāi)始已出現(xiàn)騎跨反應(yīng)，但測(cè)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(cè)量記錄，以排除假陽(yáng)性或假陰性可能。 North Coast Von Frey纖維絲痛閾測(cè)試包，是用于評(píng)估皮膚觸覺(jué)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(cè)量絲的力度為0.008克-300克。Von Frey纖維絲觸覺(jué)測(cè)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(jué)測(cè)試及高知覺(jué)和低知覺(jué)診斷。 研究機(jī)械感受受體編碼機(jī)制: 通過(guò)測(cè)定不同纖維直徑對(duì)應(yīng)的感受閾值,可推斷不同種類(lèi)感受受體的特性 ； 評(píng)估神經(jīng)損傷后重建: 觀(guān)察纖維絲刺激感受閾值的恢復(fù),可監(jiān)測(cè)神經(jīng)再生和功能修復(fù)過(guò)程 ； 研究疼痛調(diào)控機(jī)制: 使用動(dòng)物模型,研究藥物或干預(yù)措施對(duì)機(jī)械性疼痛閾值的影響,有助于認(rèn)識(shí)疼痛調(diào)控通路。 評(píng)估周?chē)窠?jīng)損傷程度: 通過(guò)測(cè)定患者對(duì)纖維絲刺激的感知閾值,可判斷感覺(jué)神經(jīng)功能的損害程度。這有助于診斷和監(jiān)測(cè)周?chē)窠?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(jué)異常,使用纖維絲可客觀(guān)評(píng)估感覺(jué)神經(jīng)功能,有助于診斷糖尿病周?chē)窠?jīng)病變 ； 評(píng)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(píng)估機(jī)械性感覺(jué)閾值的變化, 幫助診斷。 部分用戶(hù)名單
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