進行關節炎的相關研究，你需要的是如何應對舉步危艱的動物

一套最適合進行類風濕性關節炎相關研究的設備

我們很高興能與您分享我們其中一位使用者的研究成果：來自法國再生醫學與生物治療研究中心 (IRMB)的Anne-Laure Bonnefont博士，她與她的團隊在多年努力之下創造出了一套類風濕性關節炎評估指標 Arthritis sensory and motor scale (ArthriSM scale)，這套指標已協助許多人對類風濕性關節炎相關研究成果或是小鼠相關失能症狀有更廣的突破。至於這套指標的由來與發展歷程，就讓我們娓娓道來吧！

類風濕性關節炎

類風濕性關節炎 (Rheumatoid arthritis, RA) 是一種系統自主免疫疾病，世界上約有百分之一的成人受到此疾病的困擾且至今病因仍未明朗，也因此類風濕性關節炎成為了世界上最常見的免疫相關疾病,。類風濕性關節炎的症狀包含了慢性關節炎以及患者骨質流失與損壞，時間久了患者的關節會漸漸喪失功能並影響其行動能力。雖然臨床目前已有許多減緩症狀的療程可讓減輕患者的痛苦，但要改善甚至是根治此疾病仍需許多的努力。我們仍然需要對類風濕性關節炎進行更多的病理研究，才能開發出更有效的治療方式。 . 

類風濕性關節炎的實驗動物模式

膠原性誘導關節炎 (collagen-induced arthritis, CIA) 模式實驗小鼠由於其症狀、病理與免疫反應皆與人類臨床相似，可用來進行不同階段與種類的臨床前測試，因此被用來作為類風濕性關節炎的實驗動物模式已行之有年。在目前所研發出的療程中，氨甲蝶吟 (Methotrexate, MTX) 最常被拿來作為疾病調控使用，此藥物可減緩發炎反應，減緩發炎對骨骼的傷害。 

在 CIA 小鼠中， 發炎反應與程度通常是使用操作人員主導的量測方式進行評估，評估方式主要是依據關節發炎程度與腳掌腫脹程度，這類的方式可以得知外觀與結構的差異但不太能有效評估功能是否受到影響，且目前也沒有相關的研究將發炎腫脹與功能影響進行連結 ，因此發炎是否會影響動物的行走也是一個值得被關ˇ注的問題。

實驗方法

在我們的研究中，我們詳盡記錄了動物 (CIA未治療、使用MTX治療以及對照組) 發炎的外觀變化以及活動力，測試方式包含了活動力 (Open Field Test)、步態 (Gait analysis)、患部敏感度 (Von Frey test、Plantar test)、支撐力 (Weight Bearing tests) 以及發炎嚴重度 (患部膚溫測量) 此三組動物的皆有截然不同且顯著的症狀差異，治療前後亦有部分可被觀察出的不同點。

使用 CatWalk XT 量測動物的四肢活動能力與步態

上述眾多實驗中、動物步態分析系統 Catwalk XT 擁有可以同時偵測動物步態與四肢活動力的優點，並且這些數據都是在非強迫的情形下讓動物自己提供的，因此，這些無外力強迫、接近自然情形的數據更能代表動物受到症狀影響而表現出的活動力。這樣的數據對我們來說有非常大的幫助，我們在研究治療方式時無需擔心與考量動物因壓力或被脅迫造成的活動能力上升，進而誤導/使我們錯估動物症狀的嚴重性。

上圖為使用 Catwalk XT進行動物步態偵測所得到的步態圖例，圖1為健康的對照組動物步態，圖2為右肢 (Right Front RF, Right Hind RH)發炎的動物步態，我們可以直接從圖看出明顯的差異，右肢發炎的老鼠在右肢著地時接觸面積較左肢小，右肢步伐較輕，且右肢觸地的時間也較左肢短很多

結果

由多次的實驗我們得出以下結論 (1) 關節炎的小鼠其關節磨損情形較為嚴重 (2) 關節炎的小鼠其膚溫與患部位置有關，腳掌腫脹處其溫度較高 (3) 患部對溫度敏感度與其他肢體相比有所改變，熱刺激實驗 Plantar test (Hargreave's test) 的結果顯示關節炎小鼠對熱的敏感度與對照組相比高上許多。 為了推敲關節炎與四肢活動能力兩者的關係，我們使用了Catwalk XT 動物步態分析系統 (四肢足印) 以及Open-Field test開闊場實驗 (活動軌跡) 這兩種數據來進行評估，我們發現關節炎的小鼠其患肢的腳印十分的不明顯，四肢施力比重也有不均的情形，在Open-Field軌跡數據亦可看到關節炎的動物其探索軌跡與行走距離顯著的比對照組來的少，由以上兩組實驗結果可推測出關節炎的動物會盡量避免使用患病的肢體。

使用感覺與運動形態改變的關聯性來評量患病程度

透過進行了上述許多種類的實驗 (包含了Open-field、Catwalk、Hargreaves以及膚溫量測) ，這些數據在關節炎 (無論治療與否) 與對照組的動物有著非常顯著的差異，因此很適合用來訂定各項指標，這些指標則可用來評估動物關節炎的嚴重程度，進而針對各項指標來進行檢測或治療。

以往這些數據是難以取得並量化的，拜科技所賜，我們可以使用各類型不同的儀器來取得這些數據，其中最關鍵的數據即來自CatWalk XT 動物步態分析系統，有了這項設備，才讓我們最後創造出並發表ArthriSM類風濕性關節炎評估指標，這項可量化的指標使得類風濕性關節炎的基礎研究與臨床研究整合，大大的推進研究新療程的速度！

參考文獻

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