陈美玲 李莉 陈煜颖 陈炳豪 宋卫东 王川 严励 杨川
小鼠中两种感觉功能评价方法的比较
陈美玲 李莉 陈煜颖 陈炳豪 宋卫东 王川*严励 杨川
目的比较热板测痛试验与up⁃down测试机械痛这两种感觉功能评价方法的稳定性、准确性。方法用10只体重20~25 g的雄性C57BL/6J小鼠,分别用智能热板测痛仪、Von Frey Hair Test纤维丝测痛仪进行热痛的反应潜伏期、50%机械性撤足阈值的测试,比较这两种感觉功能评估方法的稳定性、准确性。结果3次测量的热痛的反应潜伏期分别为26.24±7.36 s、22.28±7.78 s、20.80±6.85 s,差异无统计学意义(P>0.05);左足3次测量的机械性撤足阈值分别为:2.69±1.22 g、2.71±1.19 g、2.58±1.15 g,差异无统计学意义(P>0.05);右足3次测量的机械性撤足阈值分别为:2.97±1.07 g、2.99±1.03 g、2.99±1.04 g,差异无统计学意义(P>0.05)。结论3次测量的热痛之间无明显差异,3次测量的左右足机械痛之间无明显差异。
感觉功能;热痛;机械痛
感觉功能检查包括浅感觉、深感觉、复合感觉多重方向,主要检查单一神经支配区的触觉、痛觉、压觉、温度觉、两点辨别觉、振动觉及复合感觉。感觉功能障碍以浅感觉障碍为主包括触觉痛觉温度觉。感觉功能的检查对神经功能情况的判断有重要意义[1]。周围神经损伤后感觉功能障碍主要表现为感觉减退或消失、感觉过敏、主观麻木感、自发疼痛等。实验中常使用的测定感觉功能的方法包括:热板测痛试验、光热甩尾试验、压爪实验、50%机械性撤足阈值的测试等行为学实验。由于行为学实验跟操作者的差异、实验动物之间的个体差异、同一动物前后测量的差异、实验条件等因素的影响,导致行为学实验相对不稳定、客观性降低,本研究主要比较热板测痛试验测定小鼠对热痛的反应潜伏期,经典的up⁃down测试法检测小鼠的机械性撤足阈值这两种方法的稳定性、准确性等方面的差异。
1.1 实验动物
C57BL/6J小鼠,体重20~25 g,雄性,10只;仪器:YLS⁃6A型智能热板测痛仪(上海精密仪器仪表有限公司)、Von Frey Hair Test纤维丝测痛仪(美国Stoelting公司)。实验方法:小鼠的购买和饲养实验动物来源:SPF级野生型近交系C57BL/6J小鼠由中山大学动物实验中心提供。饲养在中山大学生命科学学院中药与海洋药物实验室SPF级屏障环境动物房进行,按照SPF级动物饲养标准进行饲养,屏障环境内温度控制在20~25℃,湿度为40%~70%,采用12 h/12 h昼夜明暗交替照明。饲料、垫料、饮水均经过高温高压灭菌处理,垫料每周更换2~3次。饲养员及研究员的各项操作均严格按照屏障环境标准操作规程执行。
1.2 试验方法和步骤
1.2.1 热板测痛试验小鼠在室内适应30min;热板测痛仪调至50℃,将透明有孔玻璃罩于热板周围;将小鼠放置于热板上,同时开始计时;以小鼠舔后足、原地跳跃或明显缩腿为反应阳性,立即终止计时,记录反应潜伏期(latency)。每只小鼠重复3次试验,分3天实验,每天早上9:00开始测量。
1.2.2 50%机械性撤足阈值的测试使用经典的up⁃down测试法检测小鼠的机械性撤足阈值[2]。第一次正式测试动物前,需要让动物在测试环境适应2~3次,每次30min,目的是防止动物因探索新环境等行为而影响测试结果。以后的每次正式测试前,动物也需要有约30min的适应时间。待动物安静后,才能正式测试。在保证实验环境安静且光照适宜后,将待测小鼠置于2mm×2mm孔隙的金属网格上。用固定大小的有机玻璃盒隔开各只小鼠(一次可放6只),待小鼠适应0.5 h后,测定小鼠的机械缩足反射阈值(PWT)。使用不同刺激强度的Von Frey Filaments(vFFs)刺激小鼠的第3、4足趾的趾间皮肤,观察小鼠可能发生的缩足反应。刺激强度一般从0.4 g开始,若vFFs纤维丝弯曲超过90°时,若小鼠仍不发生抬足,则视为无反应。此时应给予相邻的刺激强度大一级的纤维丝;如果有反应,则更换相邻的刺激强度小一级的纤维丝。每次刺激时间间隔必须大于10 s,直到找到能引起50%抬足反应的纤维丝。本实验中最大刺激强度值为4.0 g,记录所测小鼠的能引起50%抬足反应的纤维丝刺激强度值,即为机械缩足反射阈值(g)。将结果输入cellG软件,得到机械性撤足阈值(PawWithdraw Threshhold)的数据[3]。每只老鼠测量3次,分三天进行实验,每天上午9:00开始实验。与热板测痛实验分开在不同的天数进行。
1.3 统计学方法
实验数据均用均数±标准差表示,采用SPSS 13.0软件进行数据统计分析,行单因素方差分析,均数间差别两两比较用LSD及Bonferroni检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 热板测痛试验
C57小鼠第1次测量的热痛的反应潜伏期26.24±7.36 s,95%CI:20.97~31.51;第2次反应潜伏期22.28±7.78 s,95%CI:16.71~27.84,;第3次反应潜伏期20.80±6.85 s,95%CI:15.90~25.70。P>0.05,差异无统计学意义。(图1热板测痛试验)2.2 50%机械性撤足阈值的测试
图1 热板测通试验
C57小鼠左足第1次测量的机械性撤足阈值:2.69±1.22 g,95%CI:1.81~3.56;第2次测量的机械性撤足阈值2.71±1.19 g,95%CI:1.86~3.57;第3次测量的机械性撤足阈值2.58±1.15 g,95%CI:1.76~3.41。P>0.05,差异无统计学意义。
C57小鼠右足第1次测量的机械性撤足阈值:2.97±1.07 g,95%CI:2.20~3.74;第2次测量的机械性撤足阈值2.99±1.03 g,95%CI:2.25~3.73;第3次测量的机械性撤足阈值2.99±1.04 g,95%CI:2.26~3.74。P>0.05,差异无统计学意义(图2 50%机械性撤足阈值的测试)
图2 50%机械性撤足阈值的测试
感觉由神经纤维传导,按周围神经纤维的直径大小和传导速度不同,神经纤维还可被分为A、B、C三类,A依据其平均传导速度,又进一步分为α、β、γ、δ四类。感觉(触觉、压觉、温度觉)神经和运动神经传导的神经纤维互不相同。由于神经纤维的不同,导致对不同的感觉反应性可能不同。临床上应用的神经功能评价主要是针对运动功能、感觉功能、自主神经功能以及神经电生理等的评价[4]。感觉功能的检查对神经功能情况的判断有重要意义。临床上,神经功能评价还是主要依赖被检者的症状、体征及量化评分表,主观性较强,目前神经电生理检查、肌电检查和体感诱发电位对于判断神经损伤的部位和程度以及帮助观察损伤神经再生及恢复情况有着重要价值[5],另外神经活检的限制性较大,也受被检者的意愿影响,普遍进行的可能性很低。但是对触觉、痛觉、压觉、温度觉等感觉的评估仍然是目前感觉功能的评估中必不可缺的极其重要部分。
在动物实验中,感觉神经功能的评价行为学实验是很重要的一部分,也有很多神经功能评分标准,几种常用的评分标准跟临床神经功能评分相似[6]。另外电生理实验、神经活检也对神经功能的评价有重要作用,且电生理实验、神经的组织学实验更具有客观性、准确性,但是行为学实验测量痛觉、压觉、温度觉等对实验动物感觉功能的评价起着十分重要的作用。在测量感觉功能的行为学实验受操作者的差异、实验动物之间的个体差异、同一动物前后测量的差异、实验条件等因素的影响,导致行为学实验相对不稳定、客观性降低。本研究主要比较热板测痛试验测定小鼠对热痛的反应潜伏期,经典的up⁃down测试法检测小鼠的机械性撤足阈值这两种方法的稳定性、准确性等方面的差异。热痛测量实验中,后进行的热痛反应潜伏期有降低的趋势,可能与动物的学习、记忆、敏感性降低[7]等有关;但是左、右足的机械痛的阈值测量中前后都无明显差异,且左右足的阈值接近,推测50%机械性撤足阈值的测试实验更具稳定性、准确性的可能性。另外,在科研实验中,深入研究感觉神经功能的机制、通路、疼痛因子等[8,9],探讨出现感觉功能改变可能出现的分子改变,可对感觉功能的评价进行更好的诠释,更具客观性、准确性,也更具有实验意义和临床价值。
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Comparison of two sensory function evaluation methods in m ice
CHEN Meiling,LI Li,CHEN Yuying,CHEN Binghao,SONGWeidong,WANG Chuan,YAN Li,YANG Chuan.Department of Endo⁃crinology,Sun Yat⁃sen Memorial Hospital,SunYat⁃sen University,Guangzhou,510120.Corresponding author:WANGChuan,195544590@qq.com
Objective To compare the two sensory function evaluationmethods as the hot plate pain test and up⁃down mechanical pain test about their stability and accuracy.Methods Ten Male C57BL/6Jmice weighed 20 to 25 g were included,and the thermo⁃hot plate pain detector was used to measure the response latency in hot pain,the Von Frey Hair Test fiber was used tomeasure the 50% mechanical drop threshold.The stability and accuracy of the two sensory function assessmentmethods were compared.Results The three times of response latency to heat pain were 26.24±7.36 s,22.28± 7.78 s,20.80±6.85 s and there was no significant difference between these three groups(P>0.05).The three timesmechanicalwithdrawal thresholds of left footwere:2.69±1.22 g,2.71±1.19 g,2.58±1.15 g and there was no significant difference between these three groups(P>0.05).The three timesmechanical withdrawal thresholds of right footwere 2.97±1.07 g,2.99±1.03 g,2.99±1.04 g and therewas no signifi⁃cant difference between these three groups(P>0.05).Conclusion There was no significant difference between the three times hot painsmeasure,and no significant difference in both three times of the left and right footmechanical pain.
sensory function;hotpain;mechanical pain
R-332
A
10.3969/j.issn.1009⁃976X.2017.03.018
2017-04-25)
广东省科技计划项目(2016B020238001)
510120广州中山大学孙逸仙纪念医院内分泌科
*通讯作者:王川,E⁃mail:195544590@qq.com