常見(jiàn)的疼痛研究模型及方法

疼痛是機制非常復雜的神經(jīng)活動(dòng)。疼痛研究已經(jīng)成為當前神經(jīng)科學(xué)研究的重要課題之一。由于疼痛機制的復雜性，使得在患者身上研究與疼痛有關(guān)的神經(jīng)機制成為不可能的事。因而，我們的研究需要相應的動(dòng)物模型。本章介紹了在現代神經(jīng)科學(xué)研究中常用的疼痛動(dòng)物模型。在概要介紹了疼痛研究的意義及其現狀之后，重點(diǎn)介紹了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所應用的動(dòng)物模型。生理痛的模型即常用的動(dòng)物傷害性感受閾測定法；急性病理痛的模型則主要是各種急性炎癥模型模型；慢性病理痛的模型則包括慢性炎癥模型和慢性神經(jīng)損傷模型。

前言

疼痛(pain)是人們一生中經(jīng)常遇到的不愉快的感覺(jué)。它提供軀體受到威脅的警報信號，是生命不可缺少的一種特殊保護功能。另一方面，它又是各種***常見(jiàn)的癥狀，也是當今困擾人類(lèi)健康*嚴重的問(wèn)題之一。近年來(lái)，僅在美國就有三至四千萬(wàn)人患有慢性痛。據估計，美國每年用于**慢性痛的費用約為400~600億美元；澳大利亞每年用于**疼痛的費用占全部醫療費用的40%。隨著(zhù)醫學(xué)的進(jìn)步和人類(lèi)生活水平的提高，烈性傳染病逐漸得到控制，疼痛在人的身心痛苦和醫療費用消耗上的相對地位將越來(lái)越重要。

由于難以在人體對疼痛進(jìn)行深入的機制研究，有必要建立疼痛的動(dòng)物模型。但疼痛是是包括性質(zhì)、強度和程度各不相同的多種感覺(jué)的復合，并往往與自主神經(jīng)系統、運動(dòng)反應、心理和情緒反應交織在一起，它既不是簡(jiǎn)單地與軀體某一部分的變化有關(guān)，也不是由神經(jīng)系統某個(gè)單一的傳導束、神經(jīng)核和神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行傳遞的，所以很難將某種客觀(guān)指標與疼痛直接聯(lián)系起來(lái)。因而，我們只能根據模型動(dòng)物對傷害性刺激的保護反應和保護性行為來(lái)推測它們的疼痛程度。

傷害性感受(nociception)和痛覺(jué)是兩個(gè)有密切關(guān)系但又不相同的概念。前者是指**神經(jīng)系統對由于傷害性感受器的激活而引起的傳入信息的加工和反應，以提供組織損傷的信息；痛覺(jué)則是指上升到感覺(jué)水平的疼痛感覺(jué)。兩者之間有時(shí)并沒(méi)有嚴格的相關(guān)性。

生理痛模型與常用的痛閾測定法

概述

為了能夠對痛覺(jué)現象及其機制作深入細致的觀(guān)察，特別是在**神經(jīng)系統的形態(tài)學(xué)、細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)水平研究痛覺(jué)機制，必須建立動(dòng)物的痛覺(jué)模型。又由于痛覺(jué)是意識水平的感覺(jué)，我們無(wú)法確定動(dòng)物是否具有痛覺(jué)，只能觀(guān)察其對傷害性刺激的行為反應。因而在下文的描述中有時(shí)用傷害性感受閾(nociceptive threshold)取代痛閾(pain threshold)。

正常情況下，疼痛是機體對外界傷害性刺激的感受，它是一種報警系統，提示實(shí)存的或潛在的組織損傷的可能性。如果這種傷害性刺激是可以回避的，那么痛覺(jué)就是一種具有完全的積極意義的感覺(jué)形式，稱(chēng)為生理痛。這種意義上的疼痛模型實(shí)際上就是對傷害性感受閾的測量。它是通過(guò)觀(guān)察動(dòng)物對傷害性溫度和機械刺激的逃避反應實(shí)現的。

如果動(dòng)物遇到無(wú)法逃避的傷害性刺激，就會(huì )引起它的情緒反應，發(fā)出嘶叫聲。這是需要**神經(jīng)**配合的反應，并且不受局部運動(dòng)功能的影響。因而，在傷害性刺激下引起的嘶叫反應也可以作為傷害性感受閾的測量指標。

熱輻射-逃避法

這是*常見(jiàn)的傷害性感受閾測量方式。*常用的有熱輻射-甩尾法、熱輻射-甩頭法和熱輻射-抬足法。

熱輻射-甩尾法

以大鼠為例。先將大鼠固定在特制的塑料筒中，令其尾部暴露在外并自然下垂，待動(dòng)物安靜20分鐘后再予測定。輻射熱源可采用8.75毫米放映燈泡(電壓為18.5伏，可調節)，經(jīng)透鏡聚焦后發(fā)射出直徑約4毫米的光束，照射相當于尾部中、下三分之一交界處的皮膚(光源與尾部皮膚必須緊密相貼)；采用與光源并聯(lián)的電子計時(shí)器同步記錄照射持續時(shí)間，即當照射開(kāi)始同時(shí)啟動(dòng)秒表，當動(dòng)物尾部出現明顯逃避應時(shí)，關(guān)閉光源并同時(shí)停止計時(shí)。所測得的時(shí)間間隔即為甩尾反應潛伏期(Tail-Flick Latency, TFL)。

一般在正式測量之前先調節電壓，使TFL值保持在4~6秒左右，然后每5分鐘測定一次，取三次測定的平均值作為基礎傷害性感受閾。若動(dòng)物在鎮痛作用下TFL延長(cháng)至超過(guò)15秒，則停止照射并以15秒作為甩尾潛伏期的上限，以免照射過(guò)久灼傷皮膚。

用類(lèi)似的方法也可以在小鼠測定其熱輻射-甩尾反應潛伏期。

熱輻射-甩頭法

一般用家兔作為實(shí)驗對象。先將家兔用特制的布帶懸空吊起，令其四肢自由伸展，并蒙蔽其眼睛。實(shí)驗前應用彎剪刀小心剪去口唇部胡須。待動(dòng)物安靜后，用上述同樣的光源照射家兔口唇，等待其明顯的逃避反應(將頭部移開(kāi))。利用同樣的電子計時(shí)器測定此反應的潛伏期。計算方法如上所述。注意其*長(cháng)照射時(shí)間不要超過(guò)10秒。

熱輻射-抬足法

仍以大鼠為例，將大鼠固定在特制塑料筒中，令其后肢暴露在外。待動(dòng)物安靜后，用同樣的輻射光源照射其后足掌底部；或令大鼠自由站立于玻璃板上，將輻射光源置于玻璃板下，隔玻璃照射足底。測定其逃避反應(抬足)出現的潛伏期。以15秒為其*長(cháng)照射時(shí)間的上限。

冷水、熱水刺激逃避法

實(shí)驗動(dòng)物可以是大鼠或小鼠。刺激部位可以選擇尾尖或后足。將動(dòng)物適當固定后，令尾尖或后足自然下垂。待動(dòng)物安靜后，將被刺激部位浸于10°C的冷水或46°C的熱水中，記錄從開(kāi)始浸入到被刺激部位逃離水面或出現明顯掙扎行為的時(shí)間作為傷害性感受閾。仍以15秒為*長(cháng)刺激時(shí)間的上限。

機械刺激-逃避法

又稱(chēng)為Randall-Selitto反應。一般選用大鼠作為實(shí)驗動(dòng)物。動(dòng)物置于特制塑料固定筒內，用Randall-Selitto反應測定儀給鼠后足跖部施加以恒定速率連續遞增的壓力。當其后足縮回時(shí)，即停止加壓并讀出此時(shí)之壓力數值(mmHg)，以此壓力-縮腿閾(Paw-Withdrawal Threshold, PWT)作為傷害性感受閾。先測定三次PWT，每次測定間隔5min，取其平均值作為基礎閾值；以后測定所得結果均與它比較，并以150%作為PWT升高的上限以免損傷局部組織。

另一種方法是，每次給動(dòng)物足底施加恒定的壓力，記錄從開(kāi)始加壓至動(dòng)物做出逃避反應的時(shí)間，以此時(shí)間作為傷害性感受閾。

機械刺激-嘶叫法

此方法一般以大鼠為實(shí)驗對象。采用的固定方法與前節相同，但給予動(dòng)物不可逃避的刺激，記錄動(dòng)物發(fā)出嘶叫時(shí)的壓力數值(當采用連續遞增的壓力時(shí))或時(shí)間潛伏期(當采用恒定壓力時(shí))。

電刺激-嘶叫法

本法同樣以大鼠為實(shí)驗對象。刺激部位可以是尾部或后足。首先將動(dòng)物適當固定，并將一對不銹鋼針刺激電極插入待測部位(兩極間距1cm)，待動(dòng)物安靜后給刺激電極通以頻率為50Hz的方波刺激，逐漸增大電流強度，記錄動(dòng)物開(kāi)始發(fā)出嘶叫時(shí)的刺激強度，作為其傷害性感受閾。

急性病理性疼痛模型

概述

當疼痛并非由外部環(huán)境原因所致時(shí)，疼痛感覺(jué)將持續而無(wú)法逃避，此時(shí)的疼痛就屬于病理性疼痛范圍。病理性疼痛按其病程可分為急性和慢性?xún)纱箢?lèi)。前者多由確定的損傷或炎癥反應所致，當損傷痊愈或炎癥消失時(shí)，疼痛即可消除。后者則多由難以消除的慢性炎癥或神經(jīng)病變所致，病程常遷延很久。

本節將介紹三種急性病理性疼痛模型：模擬腹腔炎癥的扭體模型、模擬軀體炎癥的福爾馬林致痛模型和白陶土-鹿角菜膠炎癥模型。

扭體模型

本模型可采用小鼠或大鼠。有多種刺激物都可誘發(fā)動(dòng)物扭體(writhing)行為。*常見(jiàn)的刺激物是醋酸(acetic acid)。將1克阿拉伯膠(arabic gum)加入9ml濃度為1%的醋酸溶液中，再注入實(shí)驗動(dòng)物體內，觀(guān)察注射后90分鐘期間每15分鐘內出現典型扭體癥狀的次數。

該模型可以模擬腹腔炎癥引起的**癥狀，常用于鎮痛**的篩選。即觀(guān)察**處理組與安慰劑組扭體癥狀的差別，以確定該**是否具有鎮痛效應以及其劑量-效應曲線(xiàn)。

福爾馬林致痛模型

本模型的目的是模擬急性組織損傷所致的持續性疼痛。一般以大鼠為實(shí)驗對象。在動(dòng)物一肢足背皮下注射稀釋的福爾馬林(formalin)溶液，導致動(dòng)物的行為改變如安靜時(shí)的屈腿、運動(dòng)時(shí)的跛行以及舔足等。這些行為的程度(如舔足時(shí)間)與福爾馬林濃度成正比，一般認為它是疼痛的象征。此外，其它行為如理毛、探索和運動(dòng)活動(dòng)等也受福爾馬林注射的影響。具體做法如下：

將實(shí)驗動(dòng)物隨機分為若干組，其中福爾馬林組在一肢足背皮下注射稀釋的福爾馬林溶液50ml，濃度在0.1%~10%之間。對照組動(dòng)物將注射針刺入同部位注射等體積的生理鹽水。注射后，將動(dòng)物置于觀(guān)察籠中，在動(dòng)物不能察覺(jué)的前提下記錄其在60分鐘內對注射側和對側后足的舔足時(shí)間。每隔5分鐘計算一次舔足分數(即總舔足時(shí)間)。另外一種評分方法是，按如下的四級評分：0=注射足承擔正常重量；1=運動(dòng)時(shí)跛行、休息時(shí)足輕觸地面；2=注射足抬高，*多用指甲觸地；3=出現針對注射足的舔、咬和理毛行為。

必須注意的是，動(dòng)物應事先訓練10天使之適應實(shí)驗室的環(huán)境及手捉等處理。動(dòng)物應飼養在恒定的晝夜節律(光照時(shí)間)環(huán)境中，且觀(guān)察應當在“暗夜期”在暗紅色光線(xiàn)下進(jìn)行。

本模型的各種癥狀普遍分為兩個(gè)時(shí)相：前5分鐘為**相，20~60分鐘為**相。兩相均可用于實(shí)驗，但以**相為常用。據認為，使用1.5%的福爾馬林劑量加上綜合的評分方法具有*強的分辨痛程度的能力。

Clavelou等人新近提出了一種用于面部的福爾馬林致痛模型。他們把不同濃度的福爾馬林溶液(0.2~10%)皮下注射到大鼠的右上唇，對照動(dòng)物則注射鹽水。注射后，立即把動(dòng)物放在觀(guān)察箱中觀(guān)察45分鐘。記錄注射后每3分鐘時(shí)間內動(dòng)物用同側前肢或后肢摩擦注射部位的秒數作為痛分數。注射后動(dòng)物呈現出類(lèi)似的兩相痛敏。結果表明濃度在0.5~2.5%之間的福爾馬林溶液*有利于觀(guān)察疼痛強度的變化情況。

白陶土-鹿角菜膠炎癥模型

本模型的目的是模擬亞急性炎癥所引起的疼痛。白陶土(Kaolin)是一種細顆粒狀物質(zhì)，成分為氧化鋁，在此起機械刺激作用；鹿角菜膠(carrageenan)是由水生植物鹿角菜中提取的膠體物質(zhì)，具有過(guò)敏刺激作用。鹿角菜膠單獨實(shí)驗即可誘發(fā)炎癥，若與白陶土合并使用，則炎癥更為強烈。

可采用家兔或大鼠作為實(shí)驗對象。今以大鼠為例。關(guān)節炎的引發(fā)分為兩步：首先將動(dòng)物麻醉(可用戊***鈉或水合氯醛)，由一側后肢足底注入4%白陶土混懸液0.1ml，并按摩5分鐘使之在組織中分散。在**次注射的1小時(shí)后，再注入2%鹿角菜膠溶液0.05ml并按摩5分鐘。以**次注射的時(shí)間作為致炎開(kāi)始時(shí)間。

炎癥過(guò)程一般在**次注射后2小時(shí)內開(kāi)始。動(dòng)物后足明顯**，皮溫顯著(zhù)升高，PWT值顯著(zhù)降低，呈現類(lèi)似痛敏的癥狀。這些癥狀一般能持續至**次注射后12小時(shí)以上，24小時(shí)后基本復原。因而本模型屬于亞急性炎癥痛模型范圍。本模型亦可采用關(guān)節腔注射。

此模型適合進(jìn)行急**理實(shí)驗以及比較炎癥發(fā)作前后變化的電生理實(shí)驗。

慢性病理性疼痛模型

概述

臨床上持續超過(guò)6個(gè)月的疼痛即被視為慢性痛。慢性病理性痛的特征是，疼痛持續時(shí)間長(cháng)，一般均涉及機體的系統性病變(如**反應異?；蛏窠?jīng)系統的異常)。其疼痛沒(méi)有明顯的外界刺激作為誘因或疼痛程度與局部的病變之嚴重性不成比例。在這個(gè)意義上，癌癥痛不屬于慢性痛，因為它具有明確的局部持續刺激，應當屬于急性痛的持續狀態(tài)。

慢性病理性疼痛模型主要分為兩大類(lèi)型：炎癥性及神經(jīng)源性。

炎癥痛模型

炎癥是疼痛*常見(jiàn)的原因。很多原因不明的疼痛疾患實(shí)際上是由于軟組織的無(wú)菌性炎癥所致。因而，在動(dòng)物模型上研究炎癥痛的特征、機制，可能為理解疼痛及尋找有效的鎮痛方法提供幫助

我們介紹3種慢性炎癥痛模型，均是以福氏佐劑作為致炎物質(zhì)的。它們是：多發(fā)性佐劑關(guān)節炎，單發(fā)性佐劑關(guān)節周?chē)缀蛦伟l(fā)性佐劑關(guān)節腔炎模型。

多發(fā)性佐劑關(guān)節炎模型

本模型系采用每毫升含干重為1毫克結核桿菌的高濃度福氏佐劑，向大鼠尾根部或足底作皮內注射。溶劑采用4份石蠟油、4份生理鹽水和1份乳化劑(Falba或Aracel A)混和而成。注射后77~90%的大鼠會(huì )出現一定的持續時(shí)間不等的關(guān)節炎癥。動(dòng)物的一側或雙側后肢通常首先出現改變，出現多個(gè)關(guān)節的**；其次是前肢和尾部出現關(guān)節炎癥。根據動(dòng)物受累及的關(guān)節數目及其行為表現，可以對此炎癥的嚴重程度予以評價(jià)。多數動(dòng)物在第18~25天內病情*為嚴重。

福氏佐劑是一種**佐劑，可以加強機體對抗原產(chǎn)生**的能力。本模型所誘導的是動(dòng)物的**反應性炎癥，其目的是模擬某些自身**性**如風(fēng)濕性關(guān)節炎。多發(fā)性佐劑關(guān)節炎是*早提出的關(guān)節炎模型之一。利用此模型曾經(jīng)做了大量工作。這一模型適合于進(jìn)行抗類(lèi)風(fēng)濕的**研究和自身**性**的研究。用于作為疼痛模型時(shí)，其缺點(diǎn)是病變范圍過(guò)于廣泛，除了多個(gè)關(guān)節均有炎癥反應以外，往往伴隨有機體多個(gè)器官系統(包括**神經(jīng)系統)的**性病變。這一情況限制了它在疼痛研究特別是疼痛的**神經(jīng)機制研究中的廣泛應用。

單發(fā)性佐劑關(guān)節周?chē)啄Ｐ?/span>

為了避免上述模型的缺點(diǎn)，同時(shí)又要利用佐劑造成慢性的炎癥反應，人們采用了單發(fā)關(guān)節炎周?chē)啄Ｐ?。其制作方法是：?font face="Arial">0.15ml完全福氏佐劑(內含0.1%滅活結核桿菌)注射到動(dòng)物后肢足底，造成關(guān)節周?chē)植拷M織的炎癥反應。該模型的技術(shù)要點(diǎn)是：佐劑應注射至皮下而非皮內，注射后要按住針孔按摩數分鐘以促進(jìn)**擴散。注射1天后，局部即呈現明顯的**、自我保護和運動(dòng)障礙現象。

本模型病程約為7周。局部在第1周內對輻射熱呈現痛敏，第1~3周內對機械壓力呈現痛敏。其局部腫脹需要6~7周才能完全恢復。除利用上述方法測量傷害性感受過(guò)敏情況以外，還可以評定其關(guān)節的運動(dòng)情況。包括下述三項內容：(1)運動(dòng)狀態(tài)評分；(2)站立姿態(tài)評分；(3)肢體僵硬狀態(tài)評分。具體評分標準如表50-1。

本模型避免了多發(fā)性關(guān)節炎的病變過(guò)廣和發(fā)病率不高的缺點(diǎn)。但它本身也存在一些不足：首先，本模型痛敏持續時(shí)間較短，只有1~3周；其次，盡管模型動(dòng)物表現出明顯的自我保護行為(痛敏存在的標志)，但其機械和熱痛敏卻不易引出。

單發(fā)性佐劑關(guān)節腔炎模型

表50-1 動(dòng)物后肢運動(dòng)、站立及肌僵評分法

評價(jià)標準

分數

運動(dòng)評分

動(dòng)物只能躺著(zhù)

0

動(dòng)物只能爬行

1

動(dòng)物可行走，但較困難

2

動(dòng)物可行走或快跑，但較困難

3

動(dòng)物可正常行走或快跑

4

站立評分

動(dòng)物只能三足站立

0

動(dòng)物關(guān)節炎足可觸地，但足趾蜷曲

1

動(dòng)物關(guān)節炎足可支持部分體重

2

動(dòng)物四肢平等支持體重

3

肢體僵硬評分(每足*大分值為2分)

肢體伸展受限

1

肢體屈曲受限

1

為了解決前述模型存在的問(wèn)題，本模型將高濃度的福氏佐劑(含有300mg結核菌素)直接注射到大鼠后肢踝關(guān)節腔中(注射體積為0.05ml)，從而導致一個(gè)具有急性、慢性?xún)上嗟母叨染窒薜年P(guān)節炎癥。具體制作方法如下：

將50毫克滅活結核菌素加入由6ml石蠟油、4ml生理鹽水和1ml吐溫80組成的混和物中，充分混和并在120°C下高壓處理20分鐘。然后冷藏保存，至使用前加溫并徹底混和。

注射時(shí)，在麻醉下將動(dòng)物后肢踝關(guān)節伸展，在外踝后的凹陷處刺入注射針頭，然后轉向足趾方向，在脛骨、腓骨和距骨之間的縫隙處刺入踝關(guān)節囊。刺入大約3mm時(shí)可體會(huì )到落空感，此時(shí)推注福氏佐劑。若確實(shí)刺入關(guān)節囊，則在推注0.05ml之后將感到極強的阻力。

該模型在注射后第1周內出現急性炎癥，以**、體重增長(cháng)減慢、直立行為減少和運動(dòng)減弱為特征；第3周開(kāi)始出現慢性炎癥。痛行為表現為探索和直立行為顯著(zhù)減少，PWT顯著(zhù)降低而呈現痛敏狀態(tài)，運動(dòng)減弱現象也進(jìn)一步加重。此時(shí)屈、伸關(guān)節評分(將動(dòng)物肢體作被動(dòng)屈伸，屈曲時(shí)出現縮腿反應為1分，出現嘶叫也為1分，共2分，反復5次計算總分；伸展時(shí)亦做同樣評分)也顯著(zhù)增高，提示存在明顯的痛敏。

小結

如上所述，在三類(lèi)關(guān)節炎模型中，多發(fā)佐劑性關(guān)節炎的發(fā)病率較低，動(dòng)物全身病變較為嚴重，且常涉及其它系統尤其是**神經(jīng)系統的病變，對于神經(jīng)系統功能研究會(huì )有一定程度的影響。這種模型也常受到國際動(dòng)物保護組織的批評。單發(fā)性關(guān)節周?chē)啄Ｐ椭谱骱?jiǎn)單，發(fā)病局限，但炎癥持續時(shí)間較短，可用于短期疼痛的神經(jīng)機制研究，但作為長(cháng)期的慢性痛模型并不適當。單發(fā)佐劑性關(guān)節腔炎模型持續時(shí)間長(cháng)，其臨床癥狀比較易于定量研究，且發(fā)病只局限于關(guān)節局部，是一種進(jìn)行長(cháng)期慢性炎癥痛狀態(tài)下神經(jīng)系統功能改變的理想模型。

神**模型

神經(jīng)源性痛指由外傷或疾患導致的外周神經(jīng)、脊髓背根、脊髓或腦內某些區域的病損所致的疼痛。它具有幾種不同類(lèi)型的特征性異常痛感覺(jué)。自發(fā)痛*為常見(jiàn)，可能是持續的表面灼痛，或深部的酸痛；也可表現為電擊樣的發(fā)作性痛?；颊叱１憩F為對熱、冷及機械刺激的痛敏和痛覺(jué)異常(指將通常的非痛刺激感受為疼痛)。神經(jīng)源性痛的機理不明，臨床**效果也常不令人滿(mǎn)意。

由于臨床癥狀的千變萬(wàn)化，對神經(jīng)源性痛進(jìn)行臨床研究是很困難的。因此，在實(shí)驗動(dòng)物身上重現這種狀況對于有關(guān)研究具有重要意義。人們已經(jīng)制備了幾種有關(guān)的動(dòng)物模型，可以很好地模擬幾種神經(jīng)源性痛。

**神經(jīng)系統損傷性神經(jīng)源性痛模型

在人類(lèi)，腦和脊髓某些部位的損傷可導致**性疼痛?，F在已知所謂“丘腦痛”是由于丘腦、腦干或皮層損傷(一般是由于腦血管意外)造成的；但在動(dòng)物模型中類(lèi)似情況的研究相對較少。

脊髓損傷也可以導致嚴重的神經(jīng)源性痛。目前有兩種有關(guān)的大鼠模型。應用得*多的是Hao等提出的光化學(xué)損傷模型。動(dòng)物在麻醉下做一側頸靜脈插管。然后在背部中線(xiàn)切開(kāi)皮膚，暴露T8-T12節段的椎體。將Erythrosin B染料溶解在生理鹽水中作靜脈注射，在5分鐘內達到32.5mg/kg體重的劑量。注射后，動(dòng)物立即置于波長(cháng)為514.5nm的氬離子激光照射之下，將刀口形激光束對準T10節段椎體(相當與脊髓T11~12)照射1、5或10分鐘。所用的激光為平均功率0.16瓦，頻率500赫茲的脈動(dòng)激光(*大鋒功率2.4瓦)。為避免組織過(guò)熱，用*大風(fēng)速為6米/秒的電風(fēng)扇盡可能靠近脊柱(距離約5mm)開(kāi)動(dòng)。照射期間用加熱板將動(dòng)物體溫控制在37至38°C之間。此處理可導致血管內的光化學(xué)反應，導致脊髓缺血性損傷。照射之后動(dòng)物出現明顯的異常痛覺(jué)，輕觸即可導致動(dòng)物嘶叫，輕刷體側即可引起明顯激惹。在此期間用von Frey毛所引出的機械壓力嘶叫閾明顯降低，部分動(dòng)物還出現自發(fā)嘶叫。這種異常痛覺(jué)可持續數小時(shí)至數日。異常痛覺(jué)的程度及持續時(shí)間與照射時(shí)間沒(méi)有明顯關(guān)系。而且盡管照射1分鐘并無(wú)可見(jiàn)的脊髓損傷，異常痛覺(jué)仍舊出現。該模型的異常痛覺(jué)在照射后4小時(shí)可為2mg/kg**所消除(與假手術(shù)動(dòng)物的一過(guò)性異常痛覺(jué)現象相同)，但24~48小時(shí)之后即使用較大劑量**(5mg/kg)亦無(wú)法消除異常痛覺(jué)。

由于**痛敏及**損傷過(guò)程一般被認為有興奮性氨基酸參與，Yezierski和Park近來(lái)提出了另一個(gè)**神經(jīng)損傷模型。他們在大鼠下位胸髓和上位腰髓內注射海人酸(quisqualic acid, QA, 劑量為0.3~1.5ml，8.3~125mM)，在此后7~36天內動(dòng)物腰-2~5節段內的神經(jīng)元對機械刺激及可興奮A和C纖維的坐骨神經(jīng)電刺激的反映均明顯加強，提示這種處理也可以作為一種疼痛模型。

**導致的周?chē)窠?jīng)性疼痛模型

*常見(jiàn)的周?chē)窠?jīng)損傷性神經(jīng)源性痛是由兩種**引起的，即帶狀皰疹和糖尿病。

帶狀皰疹可引起嚴重的疼痛，但大多數患者在皮疹消失后疼痛亦消失。僅在少數病例特別是老年人中，疼痛可在皮疹痊愈之后持續數月、數年甚至幾十年。這種皰疹后神**的發(fā)病率隨著(zhù)人類(lèi)壽命的延長(cháng)而日趨增加，但目前尚無(wú)法制備類(lèi)似的動(dòng)物模型。

相反地，嚙齒類(lèi)動(dòng)物的糖尿病模型很容易制備。Courteix等人用大鼠制備了具有慢性痛行為的糖尿病模型。他們將streptozocin溶解在蒸餾水中給大鼠腹腔注射，劑量為75mg/kg；對照動(dòng)物只注射蒸餾水。一周后測量尾靜脈血糖水平，只有*終血糖高于14mM的動(dòng)物才被認為是合格的糖尿病動(dòng)物。動(dòng)物在注射一周后血糖開(kāi)始明顯升高，體重增長(cháng)明顯減慢，在冷、熱水浸尾、壓力-縮腿反應和福爾馬林測痛實(shí)驗中均表現為痛敏。此模型的痛敏和糖尿病臨床癥狀同時(shí)出現，因而為人類(lèi)糖尿病性神**的研究提供了可能性。

外傷導致的周?chē)窠?jīng)性疼痛模型

首先應指出的模型是Wall等人的“神經(jīng)瘤”模型。大鼠或小鼠在麻醉和無(wú)菌操作下，在股段中部切斷后肢坐骨神經(jīng)，然后縫合肌肉和皮膚，并給予一定量的**素以消除術(shù)后感染。術(shù)后動(dòng)物飼養在正常的晝夜節律光照下，可存活一年以上。術(shù)后定期觀(guān)察動(dòng)物的自殘行為。自殘一般從咬趾甲開(kāi)始，逐步向前發(fā)展。有些動(dòng)物可以咬到踝關(guān)節附近。評分方法：若有一個(gè)或以上的趾甲被咬掉則給1分(由于趾甲不斷增長(cháng)，這種現象可能有時(shí)出現，有時(shí)又消失)；每有一節足趾的遠端被咬掉再加1分；每有一節足趾的近端被咬掉再加1分。因而，若所有的趾甲和所有足趾的每一部分都被咬掉，動(dòng)物將得到11分。當動(dòng)物得到11分時(shí)，即處死動(dòng)物。一般術(shù)后一周內即出現少量自殘現象，10周后平均自殘可達4分。

其次是Bennett和Xie提出的“坐骨神經(jīng)部分結扎”模型。大鼠麻醉后，在股段中部切開(kāi)皮膚和肌肉，暴露坐骨神經(jīng)干。將約7厘米的神經(jīng)游離出來(lái)，并用4.0號鉻制腸線(xiàn)在其上作4道較松的結扎，結扎間距約1厘米。因而受損神經(jīng)長(cháng)度約為4~5厘米。結扎程度以在40倍放大鏡下觀(guān)察有形變但不影響神經(jīng)被膜表明的血管流通為準，有時(shí)可見(jiàn)暴露區周?chē)∪獾亩虝菏湛s。結扎后按層縫合。對側坐骨神經(jīng)也同樣暴露但不予結扎。術(shù)后1周到10天，動(dòng)物即出現明顯的熱痛敏，而且動(dòng)物后肢出現異常痛覺(jué)現象，患肢不敢觸地，對寒冷刺激也更加敏感。

Seltzer等人提出了另一個(gè)“坐骨神經(jīng)半結扎”模型。大鼠在麻醉及無(wú)菌操作下在股段高位暴露右側坐骨神經(jīng)。在25倍放大鏡下，在坐骨神經(jīng)干向后二頭肌和半腱肌分支處的遠端小心地將神經(jīng)背側與周?chē)M織分離開(kāi)來(lái)，用小止血鉗夾住神經(jīng)背側(注意勿將神經(jīng)擠壓在其下的組織上)，將一條8-0號硅制絲線(xiàn)縫入神經(jīng)干內，使神經(jīng)的背側3/1~2/1被收在線(xiàn)套內。然后扎緊線(xiàn)套。肌肉和皮膚均用棉線(xiàn)縫合。假手術(shù)組只作切開(kāi)暴露和縫合。從術(shù)后數小時(shí)起直到此后數月之內，動(dòng)物均表現出明顯的同側后肢保護行為和舔足行為的增加，提示自發(fā)痛的存在。足底區域對傷害性及非傷害性刺激表現出同等的過(guò)敏現象，但無(wú)自殘現象出現。動(dòng)物還表現出對觸覺(jué)的異常痛感覺(jué)和對激光脈沖熱刺激縮腿閾的雙側降低，但只有同側對閾上刺激表現出過(guò)度的反應，提示熱痛敏現象的存在。對銳利性壓迫機械刺激的痛敏則雙側均存在。據認為，該模型的痛敏現象與交感神經(jīng)傳出的關(guān)系極為密切。

冷凍鎮痛是一種臨床技術(shù)，即通過(guò)對周?chē)窠?jīng)的冷凍實(shí)現對術(shù)后痛或慢性痛的鎮痛**目的。有趣的是Deleo等人卻利用類(lèi)似的技術(shù)提出了模擬神經(jīng)源性痛的坐骨神經(jīng)的冷凍損傷模型(sciatic cryoneurolysis, SCN)。他們使用溫度為-60°C的冷凍探頭按照30/5/30秒的冷凍/解凍/冷凍周期處理坐骨神經(jīng)干，每一次冷凍都在神經(jīng)干上形成一個(gè)小冰球。冷凍處理后動(dòng)物均出現一定程度的自殘現象，自手術(shù)后第4天開(kāi)始，至第14天達到高峰。并且此種自殘并未發(fā)生在神經(jīng)功能暫時(shí)喪失的冷凍后即刻，而是伴隨著(zhù)感覺(jué)功能的恢復而出現，表明這是一種神經(jīng)源性痛敏的模型。

為解釋神經(jīng)損傷模型的機制，近來(lái)Maves等人制作了一種酸性環(huán)境神**模型。他們把酸化了的生理鹽水(pH=3.5和pH=5)用微動(dòng)泵持續7天灌流給未加束縛的大鼠坐骨神經(jīng)，結果作為對照組(灌注正常pH=7生理鹽水)的大鼠沒(méi)有任何痛敏跡象，而酸化生理鹽水組大鼠的后足底出現進(jìn)行性熱痛敏，第6天達到*高峰；其中pH=5組在第12天恢復正常，而pH=3.5組的熱痛敏持續15天以上。這種模型提供了一種簡(jiǎn)單的模擬神經(jīng)源性痛的方法。

小結

神**是臨床上常見(jiàn)的嚴重而難于**的疼痛性疾患。上述的幾種模型分別在一定程度是模擬了相應的臨床疼痛疾患。但也有一些神**如皰疹后神**、三叉神**等，目前尚無(wú)法制備相應的動(dòng)物模型進(jìn)行研究。這方面的有關(guān)模型還有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

結語(yǔ)

本章敘述了某些生理性和病理性疼痛動(dòng)物模型的建立方法。毫無(wú)疑問(wèn)，動(dòng)物模型的建立將為相應的疼痛性疾患的診斷和**研究提供幫助。已有的研究結果表明，不同類(lèi)型的疼痛模型，其**過(guò)程有很大的差異。這表明，疼痛可能并非由簡(jiǎn)單的**機制決定；痛覺(jué)調質(zhì)以及疼痛本身可能涉及若干**機制的復雜組合。比較不同疼痛模型的**機制，可能有助于揭示疼痛的真正**本質(zhì)，從而使我們對疼痛現象的認識和臨床療效均獲得飛躍式的提高。這樣的比較研究也可能為我們理解某些目前尚不知其病因因而無(wú)法制備相關(guān)模型的疼痛疾患，并為這些疾患的**提供幫助。