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外科的に誘導された変形性関節症と炎症性関節炎の歩行と体重支持による痛み行動の評価
Pain behaviour assessments by gait and weight bearing in surgically induced osteoarthritis and inflammatory arthritis.
PMID: 32679132 DOI: 10.1016/j.physbeh.2020.113079.
抄録
目的:
変形性関節症（OA）は関節痛の最も一般的な原因である。疼痛に関連した行動を測定するための動物モデルや関連するアッセイは、変形性関節症における疼痛の誘発・持続メカニズムを研究するための重要なツールである。本研究の目的は、静止時と運動時の2つの異なる体重支持の評価を評価し、生体内での鎮痛効果を検出するための可能性を探ることであった。関節炎の2つの根本的に異なるマウスモデルを調査した。すなわち、前十字靭帯（ACLT）を外科的に切除した場合は、OAに似た構造的劣化を伴う関節の不安定化を引き起こし、足関節カプセルに完全フロイントアジュバント（CFA）を注入した場合は、単関節炎を誘発した。
OBJECTIVE: Osteoarthritis (OA) is the most common cause of joint pain. Animal models and relevant assays for measurement of pain-related behaviours are important tools for studies of mechanisms inducing and sustaining pain in OA. The aim of this study was to evaluate two different assessments of weight bearing; stationary and during locomotion, and to explore their feasibility to detect analgesic effects in vivo. Two fundamentally different mouse models of joint arthritis were investigated; surgical transection of the anterior cruciate ligament (ACLT) resulting in destabilization of the joint with subsequent structural deterioration resembling OA, and monoarthritis induced by injection of Complete Freund´s Adjuvant (CFA) into the ankle joint capsule.
デザイン:
マウスを足関節に ACLT または CFA 注入した。静止体重保持はACLT後20週まで、CFA後2週まで行った。さらに、CFA誘発性単関節炎を有するマウスを、運動時の歩行および体重保持について評価し、抗NGF抗体（MEDI578）の効果を試験した。エンドポイントの病理組織学的解析は、ACLTマウスの膝関節、およびCFAを足関節に注射したマウスで、注射後8日目に実施した。
DESIGN: Mice were subjected to ACLT or CFA injection into the ankle joint. Stationary weight bearing was performed up to twenty weeks after ACLT, and for two weeks after CFA. In addition, mice with CFA-induced monoarthritis were assessed for gait and weight bearing during locomotion, and the effects of an anti-NGF antibody (MEDI578) were tested. End point histopathological analysis was performed in knee joints of ACLT mice, and in mice with ankle joint injection of CFA at eight days after injection.
結果:
外科的ACLTとCFA誘発性単関節炎の両方で、患肢の静止時の体重支持力が低下した。体重支持力の低下は他のすべての脚で補われたが、静止時にはCFAを注射したマウスの運動中と比較して異なっていた。ACLTの行動効果は関節の構造変化と相関していた。8日目に炎症性細胞の大規模な浸潤を示したCFA誘発性単関節炎では、MEDI578は痛みに似た行動を有意に減衰させた。
RESULTS: Both the surgical ACLT and CFA-induced monoarthritis reduced stationary weight bearing on the affected paw. The reduction in weight bearing was compensated by all other legs, but differently when stationary compared to during locomotion in the CFA-injected mice. The behavioural effects of ACLT correlated to the structural changes of the joint. In the CFA-induced monoarthritis, showing a massive infiltration of inflammatory cells at 8 days, MEDI578 significantly attenuated the pain-like behaviours.
結論:
検出された疼痛様行動は主に炎症によるものであり、関節の構造的変化と同程度ではない。ACLT後の行動効果は、疼痛緩和の薬理学的評価には小さすぎた。対照的に、CFA注射後の炎症は、体重保持や歩行などの痛みに似た行動に長期的な効果をもたらしたが、抗NGF抗体の投与によって減衰させることができた。
CONCLUSIONS: The pain-like behaviour detected is mainly due to inflammation and not to the same degree to structural changes in the joint. Behavioural effects after ACLT were too small for pharmacological evaluation of pain relief. In contrast, the inflammation after CFA injection caused a long-lasting effect on pain-like behaviours such as weight bearing and gait, which could be attenuated by administration of an anti NGF antibody.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.