疼痛動物模型/大鼠疼痛模型

疼痛（伴 von Frey hairs 檢測）

疼痛是個複雜的神經病理與主觀感受症狀，產生的原因多種多樣，近年來，在疼痛和鎮痛研究領域已普遍重視建立模擬臨床患者急、慢性或持續性疼痛的實驗模型。疼痛動物模型建立的方法可以多種多樣，一般地，有化學刺激性模型，物理刺激性模型，神經源性損傷模型，內髒牽拉疼痛模型以及其他多種模型。但要一個模型同時反映多種病因引起的疼痛是相當困難的，實驗者需針對研究的目的去選擇或建立實用的疼痛模型。現就近年來國內外廣泛應用或新近建立的疼痛模型作一簡要探討。

1、化學刺激法

化學刺激法製造的疼痛模型是目前研究最多、應用最廣泛的的一類疼痛模型，主要有炎性刺激致痛和藥物刺激致痛兩種。

1.1 炎性刺激致痛

1.1.1 炎劑內髒痛模型

1.1.1.1炎劑扭體法常用小鼠，腹腔注射0.6%冰乙酸0.2ml/隻或0.05%酒石酸銻鉀0.2ml/隻致痛。觀察10~20min扭體反應的次數或出現扭體反應的動物數，計算鎮痛百分率。本法適於篩選非麻醉性鎮痛藥，尤其是篩選甾體抗炎藥鎮痛作用的一種敏感而簡便的一種方法，但缺乏特異性，個體差異大，故腹腔時的部位和操作技術應盡量保持一致。

1.1.1.2 蜂毒致結腸炎疼痛模型 在目視條件下將蜜蜂毒注入即時麻醉大鼠的乙狀結腸黏膜下，在一定時間範圍內觀察清醒大鼠由於壇性內髒痛所致的緊張性疼痛行為，如舔咬下腹部及**區域，腹部收縮，身體伸展及全身收縮。此法避免了由於腹腔注射化學刺激物造成的腹壁軀體性痛成分的介入以及大麵積的彌散性髒器、黏膜以及腹腔壁層的損傷，具有行為反應特征明顯、痛評分客觀實際、符合臨床症狀、操作簡便且重現性好之優點，與福爾馬林致痛相對照，前者比後者第二相炎症反應明顯且持續期長，這對炎症性鎮痛藥的研究是至關重要的。

1.1.2 致炎劑致局部關節腫脹疼痛模型 方法是選用適當的致炎劑，於大鼠或小鼠後足蹠或踝部皮下注射。如注入後0.5~1h腫脹達峰值的雞蛋清、5-HT、組織胺、緩激肽、右旋糖酐等短效致炎劑，或在注入後2~4h腫脹達峰值的福爾馬林（50μl4%）、交叉菜膠（0.1ml0.5%）、瓊脂、白陶土、酵母等中效致炎劑；甲醛（0.2mg/50μl）、氮芥、結晶尿酸鈉在注入24h後才達到峰值，持續約兩周，消退也晚，為長效致炎劑。注入以後造成關節或足蹠腫脹，測定足蹠容積或關節周長。

1.1.3佐劑關節炎模型其基本方法是在大鼠尾根部皮內或足蹠部注射福氏完全佐劑,注射後原發病變為致炎局部的炎症反應，致炎後8h炎症局部即出現紅腫疼痛，18h可達高峰，持續6d左右，以後逐漸減退，持續數周、繼發病變一般於致炎後10d左右出現，表現為全身多發性關節損害。此模型與人的類風濕性關節炎很相似，其造模特異性高，假陽性率低,被認為是慢性痛最為理想的模型之一。

1.1.4鉀離子皮下透入或注射致炎性疼痛模型常用動物為兔與大鼠，飽和KCl溶液，經一定強度的直流電透入或直接注射進入動物的不同皮下部位，引起疼痛。一般以引起上述疼痛反應的電流強度（mA值）作為痛閾。該模型主要用於藥物或針刺在外周的鎮痛機製。

1.1.5 辣椒素靜脈推注致偏頭疼模型李樹壯等用辣椒素靜脈刺激和電刺激的方法，造成大鼠硬腦膜內血漿蛋白滲出，建立神經源性炎症動物偏頭痛模型。

1.2 藥物刺激致痛動物模型

1.2.1硝酸甘油注射致偏頭疼模型大鼠，皮下注射硝酸甘油10mg/kg，造模後動物出現雙耳發紅、前肢頻繁撓頭、活動增多等表現。可能機理為，硝酸甘油在體內生成NO，NO通過強烈的擴張腦血管作用，造成無菌性眼炎症；另一方麵NO具有神經毒性作用，可激發三叉神經的血管反射，誘發實驗性偏頭疼，該模型具有經濟、簡便、相似性好，實用性強等特點，已被廣泛用在偏頭疼的研究領域。

1.2.2利血平化低5-HT伴局部腦血管痙攣頭痛模型方法小鼠，皮下注射利血平10mg/kg，共14d。於第14天將小鼠麻醉，大腦皮層注射血凝塊2μl/隻。機理為單胺類神經遞質耗竭劑利血平能夠誘發偏頭疼，又局部注射血凝塊可以誘發腦血管痙攣。造模後，小鼠凝血時間明顯縮短，痛閾值降低，全血及腦內5-HT含量明顯下降，這些基本上反映了偏頭疼的特點。

1.2.3組胺、利血平與m-CPP[1-(3-氯苯基)]呱嗪頭痛模型Olesen用連續給予組胺、利血平與m-CPP作為另一個實驗性頭痛模型，提示其中組胺作用最為明顯，它通過擴張血管作用的H1受體,並涉及NO通道而發揮作用。

2、物理刺激法

2.1 熱刺激法

2.1.1 熱板法選用雌性小鼠,用熱板測痛儀測量每鼠的痛閾（即痛反應情況潛伏期,指小鼠觸熱板至舔後足的時間）。對照組的痛閾按100%計算，求出給藥組的痛閾提高率。本法對組織損傷最小，動物可反複利用，且簡便易行，但對甾體類抗炎藥不太敏感。

2.1.2 輻射熱刺激甩尾法小鼠或大鼠，用全反射式電影放映燈泡發出光來，聚集照射，以啟動光源至鼠尾急速擺動的時間為甩尾潛伏期測痛閾，計算痛閾提高百分率。該法裝置簡單，操作方便，反應恒定、靈敏，能準確測出閾值及刺激強度。實用於麻醉性及非麻醉性陣痛藥物的篩選,是純粹的脊髓反射。

2.2.3 其他熱刺激法 采用一定功率之輻射熱，從下向上照射動物之腳底測定其回縮潛伏期，或采用後腳浸泡方法測試一定溫度下後腳回縮潛伏期；或采用後腳浸泡方法測試一定溫度下後腳回縮潛伏期；也有采用不同溫度的熱探頭刺激以觀測後腳回縮閾值.

2.2 冷刺激法-冷板法

    將動物置於保持在1℃~5℃金屬板上,觀測動物在一定時間內後腳收縮的次數及後腳保持在空中的時間,以衡量動物對冷刺激的敏感性;carlton將後腳插入不同溫度冷水中以觀測後腳的回縮潛伏期 ;最近也有應用丙酮及氯仿進行冷刺激的方法.

2.3 電刺激法

2.3.1 電刺激-嘶叫法常用小鼠尾刺激和家兔齒髓刺激的方法(以方波脈衝電刺激致痛),動物因疼痛可出現嘶叫反應,以嘶叫反應為疼痛指標,觀察鎮痛作用,該方法簡便易行,疼痛反應指標明確,重現性好,方法可靠,但個體差異較大。

2.3.2 電刺激三叉神經偏頭疼模型 麻醉大鼠,沿正中線切開皮膚,暴露顱骨,從前鹵向後3.7 mm,矢狀縫旁開2.9~3.1 mm處,左右各鑽一直徑2 mm的小空,下置不鏽鋼電極,經股靜脈插管,深度為顱骨下9.2~9.7 mm,給於右側神經電刺激(1.2 mA,5 Hz),持續5 min。一次性給予I標記人血清白蛋白(125I-HAS),結果電刺增加了刺激側硬腦膜內125I-HAS的滲出；刺激側血漿蛋白的滲出量隨刺激後時間的延長而逐漸減少，而非刺激側I-HAS的滲出水平直到刺激後180 min未發生明顯波動此模型造成大鼠硬腦膜內血漿蛋白滲出，是一成功的神經源性動物疼痛模型。

2.4 機械性痛覺過敏模型

    一般可用軟毛刷或鉛筆頭輕觸動物的皮毛以測試動物對輕觸覺刺激的反應，目前較常用的方法為應用係列的Vonfry針絲壓迫皮膚以產生不同程度的壓力。可用這種針絲按從小到達的順序刺激動物腳底記錄縮退之痛閾值（機械刺激回縮閾值），或以一定壓力的Vonfry針絲以一定頻率的反複刺激測試其後腿收縮頻率，動物對這些刺激常表現為縮腳、逃跑、嘶叫及攻擊性行為。

3、神經源性損傷模型

3.1 神經瘤模型是20世紀70年代，由Wall及其同事首先介紹的神經病理疼痛模型。方法是：大鼠，麻醉，於一側後肢大腿外側切開皮膚，分離肌肉，暴露坐骨神經幹，在大腿中斷，用細細線緊紮神經幹，然後在結紮的遠斷完全切開神經幹，再將斷麵的近中斷神經幹5~8 mm植入一端密閉的醫用聚乙烯管內，最後縫合皮膚。通常在術後9~40 d，切斷的軸突形成神經瘤，並長出枝芽。該模型主要模擬臨床截肢後的幻肢痛和神經全切斷以後的症狀。動物常表現為“自殘”（self-intilate）現象，盡管不知道自殘是否與進行性病理疼痛有關，但這一模型已被廣泛用於外周神經病理機製的研究，並取得了長足的進展。

3.2 背根節慢性壓迫實驗模型 (CCD)麻醉大鼠,於背部正中L4~L6部位切開皮膚,分離脊椎一側肌肉,用L型探針頭按一定方向插入L5椎間孔約4 mm,然後抽出針頭再將不鏽鋼針(長4 mm,直徑0.5~0.8 mm)沿探針進入方向與途徑插入L5椎間孔。本模型的特點是受損的DRG神經元出現自發放電的頻率較高,並呈現多種放電節律形式,這一神經元超興奮的客觀指標,為研究痛敏的細胞機製以及痛信號的起搏機製提供了有效的手段,該模型仍保留外周神經的傳出與傳入功能,與臨床椎間孔狹窄和椎間盤突出等引起腰背痛和坐骨神經痛的情況相似。

3.3 慢性結紮損傷模型（CCI）

    大鼠暴露坐骨神經幹,作3~4個輕度結紮,間距1mm,結紮強度以引起小腿肌肉輕度顫動為宜,動物於5~7d開始出現自發痛、痛敏、痛覺異常等，因此類似臨床的慢性疼痛症狀，近年已成為應用最為廣泛的神經病的疼痛模型。

3.4 段性脊神經結紮損傷模型

將大鼠L5和/或L6脊神經切斷或結紮,可以造成坐骨神經的部分損傷,這種模型具有較明確的損傷定量和脊髓階段定位,而且有利於研究受損與未受損神經纖維在疼痛機製中的作用。

3.5 外周神經冰凍損傷模型

Deleo采用-60℃ 的冰凍探頭直接接觸坐骨神經幹而造成坐骨神經冰凍損傷,該模型適用於研究暫時性外周神損傷引起的神經源性疼痛。

3.6 其他神經源性損傷模型 

    除以上模型外,還有多種通過不同損傷方法製備的神經病理疼痛模型。例如,切斷一側坐骨神經(1/3),引起雙側後肢痛敏;切斷支配區的交感神經,可以消除異常疼痛反應;在一側緊靠DRG的外周端,結紮1或2支腰部脊神經,可引起術側後肢長達5~10周的疼痛反應,其優點是損傷與正常的脊神經完全分開,缺點是手術要切除L5或L6橫突,波及範圍較大。

4、內髒牽拉痛動物模型

目前國內以有不少內髒牽拉造成的疼痛模型,造模的方法有:用氣囊擴張胃;用套塑料管的線繩拉胃;電刺激內髒大神經等。作為內髒牽拉反應的客觀指標有:不同水平中樞的誘發電位,內髒大神經的反射性放電、肋間神經放電、動脈血壓、食道運動、動物的胃腸外翻、掙紮、吼叫等。這些模型從不同角度給研究內髒疼痛積累了資料。