慢性偏头痛模型建立与行为学验证
验证NTG诱导的慢性偏头痛模型是否表现出机械性痛觉过敏及焦虑、抑郁样行为。
对雄性C57BL/6J小鼠每隔一天腹腔注射NTG(10 mg/kg)共5次,或给予等体积溶剂对照。在每次注射前检测机械阈值,并在建模后第9-10天进行旷场、高架十字迷宫和悬尾实验。
The pPVTglu- CeAGABA circuit is involved in regulating hyperalgesia in the chronic NTG mouse model in males
包括行为学验证(von Frey、OFT、EPM、TST)、FosTRAP活性图谱、化学遗传学功能验证、顺行/逆行示踪、光纤记录与光遗传学结合验证功能连接。
雄性C57BL/6J小鼠 NTG诱导的慢性偏头痛小鼠模型 Fos-tdTomato报告小鼠 VGAT-Cre小鼠 Vglut2-Cre小鼠
NTG给药剂量10 mg/kg,腹腔注射,隔日一次,共5次 4-OHT给药剂量50 mg/kg,最后一次NTG注射前0.5小时腹腔注射 CNO给药剂量3 mg/kg,腹腔注射,行为测试前2-2.5小时 pPVT立体定位坐标:AP -1.25, ML 1.5, DV -2.59(30°角)及AP -1.87, ML 1.5, DV -2.59 CeA立体定位坐标:AP -1.20, ML ±2.87, DV -4.82及AP -1.70, ML ±2.87, DV -4.62
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
验证NTG诱导的慢性偏头痛模型是否表现出机械性痛觉过敏及焦虑、抑郁样行为。
对雄性C57BL/6J小鼠每隔一天腹腔注射NTG(10 mg/kg)共5次,或给予等体积溶剂对照。在每次注射前检测机械阈值,并在建模后第9-10天进行旷场、高架十字迷宫和悬尾实验。
比较NTG模型与对照组中pPVT神经元的激活程度。
在Fos-tdTomato小鼠建模第8天,于NTG/VEH注射前0.5小时腹腔注射4-OHT(50 mg/kg)以标记该时间窗口内激活的神经元。3天后收集脑组织,统计pPVT中tdTomato阳性细胞数。
验证pPVT谷氨酸能神经元是否调节慢性偏头痛模型中的机械性痛觉过敏和焦虑样行为。
向Vglut2-Cre小鼠的pPVT注射AAV2/9-EF1a-DIO-hM4D(Gi)-EGFP或对照病毒,3周后建立慢性偏头痛模型。在第9天给予CNO(3 mg/kg i.p.)并在CNO前及CNO后2-2.5小时检测机械阈值,第10、11天进行OFT和EPM。
鉴定pPVT谷氨酸能神经元的投射靶区并确认pPVT-CeA环路。
使用顺行非跨突触病毒(AAV2/9-hSyn-DIO-mGFP-T2A-Synaptophysin-mRuby)和跨突触病毒(AAV2/1-hSyn-CRE)注射至pPVT,3周后观察下游投射区域(NAc, BNST, IPAC, CeA, BLA)。使用逆行病毒(AAV2/11-EF1α-DIO-EGFP)注射至CeA,观察pPVT中的逆行标记。
确定NTG模型中CeA及其来自pPVT的输入是否被激活。
在Fos-tdTomato小鼠建模第8天给予4-OHT,比较NTG与VEH组下游各脑区(NAc, BNST, IPAC, CeA, BLA)中tdTomato阳性细胞密度。另外,在FosTRAP2小鼠pPVT注射AAV2/9-hSyn-DIO-H2B-EGFP-T2A-Synaptophysin-mRuby,评估激活的pPVT神经元在CeA的纤维末端密度。
验证CeA GABA能神经元是否调节慢性偏头痛中的机械性痛觉过敏和焦虑样行为。
向VGAT-Cre小鼠的CeA注射AAV2/9-EF1a-DIO-hM4D(Gi)-EGFP或对照病毒,3周后建立慢性偏头痛模型。CNO给药和行为测试方案与前述pPVT抑制实验相同。
明确pPVT到CeA的功能连接是否为兴奋性。
向C57BL/6J小鼠pPVT注射AAV2/9-CaMKIIa-Chrimson-mCherry或对照,向VGAT-Cre小鼠CeA注射AAV2/9-EF1α-DIO-GCaMP6s并植入光纤。3周后进行光遗传刺激(635 nm, 20 Hz, 5 s)并同步记录CeA中GABA能神经元的钙信号。
验证投射至CeA的pPVT谷氨酸能神经元是否调节机械性痛觉过敏。
向C57BL/6J小鼠pPVT注射AAV2/9-CaMKIIα-DIO-hM4D(Gi)-P2A-EGFP,并在CeA注射逆行AAV2/11-hSyn-SV40 NLS-Cre。3周后建立慢性偏头痛模型,CNO给药及行为测试同前。
验证接受pPVT输入的CeA GABA能神经元是否调节机械性痛觉过敏。
向VGAT-Cre小鼠CeA注射AAV2/9-hSyn-ConFon-hM4D(Gi)-EGFP,并在pPVT注射跨突触AAV2/1-hSyn-SV40 NLS-Flp-P2A-mCherry。3周后建立慢性偏头痛模型,CNO给药及行为测试同前。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 动物模型 | 硝酸甘油 | Beijing Yimin Pharmaceutical Co., Ltd. | -- |
| 4-羟基他莫昔芬 | Sigma-Aldrich | H6278 | |
| 玉米油 | MedChemExpress | HY-Y1888 | |
| 行为学测试 | von Frey纤维丝 | Danmic Global | -- |
| SuperMaze软件 | Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd. | -- | |
| 高架十字迷宫 | Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd. | XR-XG201 | |
| 脑组织处理 | 阿佛丁(三溴乙醇) | -- | -- |
| 磷酸盐缓冲液 | -- | -- | |
| 蔗糖 | -- | -- | |
| Tissue-Tek OCT包埋剂 | Sakura Finetek U.S.A. Inc. | -- | |
| 脑组织切片 | 冷冻切片机 | Leica Biosystems | CM1950 |
| 免疫荧光染色 | IHC/IF封闭液 | YangGuangBio | C220702 |
| 抗c-Fos一抗 | Cell Signaling Technology | 2250 | |
| 抗NeuN一抗 | Abcam | ab177487 | |
| 抗GFP一抗 | Abcam | ab13970 | |
| Alexa Fluor 647标记山羊抗兔IgG二抗 | YangGuangBio | C081816 | |
| Alexa Fluor 488标记山羊抗鸡IgY二抗 | Abcam | ab150173 | |
| 含DAPI的抗淬灭封片剂 | YangGuangBio | 190401 | |
| 切片扫描 | Pannoramic MIDI全景扫描仪 | 3DHISTECH | -- |
| 图像分析 | QuantCenter软件 | 3DHISTECH | -- |
| 病毒注射 | 玻璃微管注射泵 | RWD Life Science | R-480 |
| AAV2/9-hSyn-DIO-mGFP-T2A-Synaptophysin-mRuby-WPRE-hGH polyA | BrainVTA | PT-1244 | |
| AAV2/1-hSyn-CRE-WPRE-hGH polyA | BrainVTA | PT-0136 | |
| AAV2/9-hSyn-DIO-H2B-EGFP-T2A-Synaptophysin-mRuby-WPREs | BrainVTA | PT-4596 | |
| rAAV-EF1a-DIO-EGFP | Brain Case | BC-0015 | |
| rAAV-EF1a-DIO-hM4D(Gi)-EGFP-WPREs | BrainVTA | PT-0987 | |
| rAAV-EF1a-DIO-EGFP-WPRE-hGH-pA | BrainVTA | PT-0987 | |
| rAAV-CaMKIIα-DIO-hM4D(Gi)-P2A-EGFP | Brain Case | BC-1440 | |
| rAAV-CaMKIIα-DIO-EGFP | Brain Case | BC-0487 | |
| rAAV-hSyn-SV40 NLS-Cre | Brain Case | BC-0159 | |
| rAAV-hSyn-ConFon-hM4D(Gi)-EGFP-WPRE-hGH polyA | Brain Case | PT-1572 | |
| rAAV-hSyn-ConFon-EGFP-WPRE-hGH polyA | BrainVTA | PT-9192 | |
| rAAV-hSyn-SV40 NLS-Flp-P2A-mCherry | Brain Case | BC-0999 | |
| rAAV-CaMKIIa-Chrimson-mCherry-WPRE-hGH polyA | BrainVTA | PT-1414 | |
| rAAV-CaMKIIa-mCherry-WPRE-hGH polyA | BrainVTA | PT-0108 | |
| rAAV-EF1α-DIO-GCaMP6s | Brain Case | BC0086 | |
| rAAV-EF1α-DIO-H2B-EGFP (AAV2/PHP.eB) | Brain Case | BC-0782 | |
| 光纤植入 | 光纤插芯 | Inper | -- |
| 光遗传与光纤记录 | 三色多通道光纤记录平台 | Thinker Tech Nanjing Bioscience Inc. | QAXK-FPS-SS-MC-LED-OG |
| 化学遗传学 | 氯氮平-N-氧化物 | BrainVTA | -- |
| 统计分析 | GraphPad Prism 9 | GraphPad Software, Inc. | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 动物模型 | NTG给药剂量10 mg/kg、腹腔注射,隔日一次共5次;注射体积30 ml/kg;对照组使用稀释的乙醇溶液 阅读提示:Methods - Animal models |
| 行为学测试 | von Frey测试(眶周和足底)的具体流程及阈值计算;OFT、EPM、TST的参数(如时间、光照、标准) 阅读提示:Methods - Behavior tests |
| FosTRAP标记 | 4-OHT给药剂量50 mg/kg、时间(最后一次NTG前0.5小时) 阅读提示:Methods - 4-hydroxytamoxifen (4-OHT) preparation and administration |
| 立体定位注射 | pPVT坐标:AP-1.25/ML1.5/DV-2.59(30°角)和AP-1.87/ML1.5/DV-2.59,注射体积100 nL;CeA坐标:AP-1.20/ML±2.87/DV-4.82(150 nL)和AP-1.70/ML±2.87/DV-4.62(50 nL),注射速度40 nL/min 阅读提示:Methods - Stereotaxic surgery, virus injection, and optical ferrule fiber implantation |
| 化学遗传学操作 | CNO给药剂量3 mg/kg i.p.,行为测试时间(von Frey为CNO后2-2.5小时,OFT/EPM为CNO后2小时) 阅读提示:Methods - Chemogenetic manipulation; Results |
| 光遗传与光纤记录 | 光刺激参数:635 nm、20 Hz、5 s;光纤记录:405 nm参考光、470 nm信号光;光功率:5 mW(635 nm)、30 μW(405 nm)、45 μW(470 nm) 阅读提示:Methods - Optogenetic stimulation and fiber photometry |