2021年8月11日
啮齿类动物无法报告偏头痛症状。在此,我们描述了一种可操作的实验范式(明/暗箱和开放旷场实验),用于测量畏光现象,这是偏头痛患者中最常见且最令人困扰的症状之一。
该方法为偏头痛患者的主要症状——畏光提供了一种临床前行为替代指标。该技术的主要优势在于检测过程自动化,因而极为便捷。此外,通过实施这些测试可区分光厌恶与焦虑行为。
第一天,打开明暗实验装置,将光照强度设置为 27,000 lux,并将暗区插入件放入明暗箱中。
打开追踪软件并建立新方案。在新方案设置中,将持续时间设为30分钟。在新分析设置中,将数据分段时间设为300秒。
在新的区域设置中,选择预设区域。选择两个,然后选择水平。检查腔室是否在水平方向上被均分为两个大小相等的区域以进行记录。
测试前,将小鼠置于测试室内适应环境一小时,保持室内灯光开启,以免干扰小鼠的昼夜节律。确保明暗箱实验所需的所有设备均已开启,以便小鼠充分适应测试室环境。选择“采集数据”,输入小鼠编号,然后启动实验方案。
将抽屉从隔音屏蔽箱中拉出,以接触明暗箱及暗区插件。将小鼠轻柔地放入箱体的明区,然后将抽屉推回屏蔽箱内。确保软件立即检测到小鼠并开始记录活动。
等待记录在30分钟后自动停止。将小鼠放回其饲养笼。使用含酒精气味杀菌的一次性擦拭巾清洁实验腔室和暗区插入件,以清除前一只小鼠留下的任何嗅觉线索。
第四天,重复第一天进行的所有步骤。第七天,重复第一天进行的步骤,但仅进行至小鼠适应阶段。适应结束后,对小鼠进行腹腔注射CGRP。
然后将小鼠放回其饲养笼中。30分钟后,继续进行实验方案,将小鼠放入明/暗箱中,操作如前所述。按照之前描述的方法清洁箱体和暗室插入件。
第10天,重复第一天进行的所有步骤。打开仪器,将光强设置为27,000 lux。启动追踪软件,并按照之前的方法建立新的实验方案。
在新的区域设置中,选择一个外围区域后接中心区域。将外围区域设为 3.97 厘米,中心区域设为 19.05 × 19.05 厘米。按照之前所述方法,使小鼠适应测试房间环境。
向小鼠腹腔注射CGRP。将小鼠放回其原代笼具中。30分钟后,开始实验方案。
将抽拉式抽屉从隔音屏蔽箱中拉出,并将一只小鼠轻柔地放置在开放场箱的中央。将抽屉推回屏蔽箱内。记录小鼠30分钟的行为,然后将小鼠放回其饲养笼中。
按照之前演示的方法清洁仪器。结果显示,在CD1和C57黑6J小鼠中,降钙素基因相关肽(CGRP)的腹腔注射显著减少了光/暗实验中小鼠在光区停留的时间,但对CD1和C57黑6J小鼠在开放场实验中位于中心区域的时间无显著影响。CGRP处理还增加了CD1和C57黑6J小鼠在暗区的静止时间,但在光区的静止时间未见明显变化。
在表达通道视紫红质-2的小鼠中,对丘脑后核神经元进行光刺激后,与对照病毒注射小鼠相比,小鼠在明暗实验中停留在明区的时间显著缩短。此外,与对照病毒注射小鼠相比,表达通道视紫红质-2的小鼠在暗区的静止时间增加,但在明区的静止时间未见明显变化。需要注意的是,在将小鼠放入明暗箱时,应轻柔操作,尽可能避免造成额外应激。
该技术将为探索偏头痛及其他畏光相关疾病的潜在机制,以及验证潜在治疗手段的临床前疗效提供重要途径。
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本研究提出了一种可操作的实验范式,用于评估啮齿类动物对光的厌恶反应,这是偏头痛的常见症状。该方法能够区分光厌恶与焦虑,为畏光提供了一种临床前行为替代指标。
该方法为偏头痛的关键症状——畏光提供了一种临床前行为替代指标,从而能够在偏头痛治疗药物研发中进行靶点验证。通过区分畏光与焦虑,该方法提高了早期发现阶段的机制性风险评估和预测可信度。该策略支持从靶点结合到与偏头痛相关系统中表型筛选的转化连续性。
该方法适用于从靶点验证到先导化合物发现,再到偏头痛相关模型中临床前药效评价的整个发现流程。