麻醉专业科研之一：疼痛模型之建立
[b][color=blue][size=3][font=黑体]注：麻醉科下属三个科室：临床麻醉、中心ICU和疼痛科，因此我们的研究生朋友课题研究的领域也集中在这三大部分。因为本人看了关于疼痛机制的很多文献，也学习了不少神经痛模型，对此有少许了解。关于疼痛模型之建立DXY maoyql 战友总结的全一些，因此转贴过来。供大家参考，另外大家认为疼痛模型中CCI是手术操作最为简单的一个，其实不然。手术是做了，但是痛行为出不来？？何故？？其实这里面有很多注意的事项，掌握了，痛行为就满意了。SNL模型是操作相对复杂的一个，但是痛行为就容易出的多。注意一点的是，我们选择疼痛模型是根据课题的需要，不能随便挑一个就做。因为虽然都为神经痛模型，但是各有特点。现在我就先把maoyql 战友的帖子贴出来。也希望大家补充。另外麻醉科研已经如上所述有三个部分（临床麻醉＋危重病＋疼痛），如果模型积累的足够多，希望版主将其分类整理。有可能咱们也出一本书，封面写上鸭绿江论坛荣誉出品：）借以提升本论坛麻醉版的知名度。也希望版主支持偶的想法，当然前提是大家比较积极。另外总感觉本论坛的奖励机制有些问题，不知是什么原因，偶在思考一下下：）希望大家一起努力。过一段时间如果人气足够高，在规划一下模型建立帖子的要求。[/font][/size][/color][/b]
I． Models of imflammatory pain 1． 按部位分：脚掌炎症痛、关节炎症痛
2． 按致炎剂分：福尔马林、角叉菜胶、弗氏佐剂、胶原
3． 其它有钾离子皮下透入致痛模型、扭体疼痛模型等等
II． Models of neuropathic pain
1． Central pain model
(1) Weight-drop or contusion model (allen technique)
最古老、应用最广的脊髓损伤模型，胸腰水平脊髓损伤引起的严重截瘫以及相应节段的坏死。目前应用减少。
(2) Photochemical SCI model
静脉给予光敏感物质赤鲜红B，引起脊髓暴露段血管堵塞以及脊髓血管内皮细胞损伤，导致脊髓缺血。该动物模型表现出自残，机械、冷痛觉超敏，痛觉过敏。
(3) Excitotoxic spinal cord injury (ESCI)
脊髓内注射具有兴奋毒作用的物质如使君子酸（quisqualic acid, QUIS）引起大鼠长期自发痛，机械性痛觉超敏，热痛觉过敏。该模型也可以在小鼠身上复制。可用来制作这类模型的有其他兴奋性氨基酸（如glutamate, N-methyl-Daspartic acid, kainic acid），dynorphin A(1-17), des-Tyr-dynophin A peptides, serotonin, tryptamine等。也可鞘内注射。
2． Peripheral nerve injury models
(1) Neuroma model
模拟临床截肢，大小鼠神经完全切断后，在神经干的远端由于神经出芽再生形成神经瘤，该模型鼠主要表现出自发性痛行为（自残），而痛觉超敏和痛觉过敏不明显。
(2) Chronic constriction injury model (CCI or Bennett model)
Bennet和谢的CCI模型，大鼠大腿中部坐骨神经上结扎四道羊肠线，CCI大鼠表现自发性疼痛（如轻到中度的自残，自卫，过度的舔爪以及损伤同侧后肢的跛行，负重能力降低等）、冷痛觉超敏、触痛觉超敏、伤害性热、机械性痛觉过敏。疼痛行为可持续2月以上。
(3) Partial sciatic nerve ligation model (PSL or Seltzer model)
模拟临床部分神经损伤引起的灼性神经痛，坐骨神经大腿中上部的1/3-1/2结扎，引起机械性痛觉超敏，热痛觉过敏和机械性痛觉过敏，同时伴有自发性痛行为如自卫、舔爪。疼痛症状可持续超过7月。激发痛可以为双侧的。
(4) L5/L6 spinal nerve ligation model (SNL)
模拟灼性神经痛，紧扎L5和L6脊神经的背根神经节的远端，结扎后表现出痛觉过敏和痛觉超敏，可持续至少4月。有自发性痛行为如自卫、舔爪但无自残表现。
(5) L5 spinal nerve ligation
结扎L5脊神经大鼠表现长时程的痛觉过敏和机械性痛觉超敏。
Sciatic cryoneurolysis model (SCN)
坐骨神经冻伤引起的神经痛模型，表现自残和触诱发痛，损伤前7天表现与结扎、切断模型不同，该模型的优点神经损伤时可逆的，自残、自发性伤害性行为及触诱发痛觉超敏只能持续15-21天。
(7) Inferior caudal trunk resection model (ICTR)
低位尾干切断引起机械性痛觉超敏、冷热痛觉过敏，持续数周。该模型较新，测痛方便，易于单盲试验。
Sciatic inflammatory neuritis model (SIN)
酵母聚糖、致炎性羊肠线、灭活细菌、角叉菜胶等引起坐骨神经炎，表现痛觉超敏，不表现热痛觉过敏。
III． Peripheral neuropathy induced by diseases
1． Postherpetic neuralgia model (PHN)
疱疹感染后神经痛，疱疹病毒感染引起的同侧的持续性痛觉超敏和痛觉过敏。
2． Diabetic neuropathic pain model
糖尿病模型，有胰岛素缺陷型BB大鼠、NOD小鼠、胰岛素抵抗ob/ob、db/db小鼠、沙鼠以及化学诱导模型。常用的是链佐星诱导糖尿病神经病模型。大鼠单次腹腔注射链佐星引起长时程的热、机械性痛觉过敏，冷、热痛觉超敏。
IV． Cancer pain model
1． Chemotherapy-induced peripheral neuropahy models
（1） Vincristine-induced peripheral neuropathy model (VIPN)
不同的给药途径引起的痛行为不一，连续注射长春新碱10天，引起大鼠痛觉过敏；有报道则引起机械性痛觉过敏、痛觉超敏，热痛觉低敏；静脉给药则引起剂量依赖性触诱发痛觉超敏而无热痛觉过敏。
（2） Taxol-induced peripheral neuropathy model (TIPN)
大小鼠模型，引起痛觉超敏、热痛觉过敏。
（3） Cisplantin-induced peripheral neuropathy model (CIPN)
反复腹腔注射顺铂引起机械性痛觉超敏和痛觉过敏。
2． Cancer invasion pain model (CIP)
肿瘤浸润引起的疼痛模型，在BALB/c小鼠坐骨神经周围接种Meth A肉瘤细胞，引起小鼠自发性痛行为、痛觉超敏、热痛觉过敏。
3． Cultaneous cancer pain model
C57BL6小鼠脚掌皮下接种黑色素瘤细胞B16-BL6引起同侧脚掌热痛觉过敏。
4． Bone cancer pain models
（1） Mouse femur bone cancer pain model (FBC)
小鼠股骨癌痛模型，C3H/HeJ小鼠股骨接种小鼠溶骨肉瘤细胞NCTC2472后引起小鼠自发性以及诱发性痛行为。
（2） Mouse calcaneus bone cancer pain (CBC)
小鼠跟骨接种溶骨肉瘤细胞NCTC2472引起小鼠自发痛（舔爪）和诱发痛（机械痛、冷痛超敏）。正在尝试在大鼠身上复制该模型。
（3） Rat tibia bone cancer model (TBC)
SD（Wiatar）大鼠胫骨内接种大鼠乳腺癌细胞MRMT-1(Walker256)引起骨质破坏，表现机械痛超敏、痛过敏。
V． Visceral pain model
1． 炎症性内脏痛模型
（1） 扭体试验（writhing test）
又称扭动试验，腹部收缩试验。向大小鼠腹腔中注射化学刺激物（如醋酸、5-HT、ACH、缓激肽、硫酸镁等），引起典型的动物腹部肌肉收缩，同时伴有一侧后肢外伸。
（2） 乙状结肠痛模型
Wistar大鼠，雌雄不拘，体重２４０～２７０ｇ。乙状结肠壁（距肛门35mm处）注射5%甲醛0.1ｍl复制急性内脏炎症痛模型，引起舔下腹或下肢、伸展肢体、腹部收缩、肋腹肌收缩弓背。
（3） 输尿管膀胱炎症痛模型
将炎性刺激物25%turpanton、2.5%芥子油、2% croton oil或xylene 0.3ml经导管注射到膀胱中，由于膀胱炎症充盈导致排尿感产生疼痛。
2． 机械性扩张性内脏痛模型
（1） 小肠扩张模型
将一长约7.5-11 cm前端有可扩张球囊的导管通过手术放置在十二指肠内。实验时，于30秒内向囊内充入生理盐水，维持1分钟，反复5次，4级评分：0正常觅食，逃避反应和休息；1觅食停止，湿狗样抖动，磨牙和深呼吸；2伸展肢体，背部隆起，腹部后肢静止不动；3后肢伸展，弓背；4伸展后肢或后爪，身体频繁旋转。
（2） 结肠直肠痛模型（CRD）
结肠直肠扩张模型：以大鼠最常见，直接将套囊导管经肛门放入，在2.56-12.8 kPa之间产生压力依赖性行为学改变，与十二指肠扩张模型相似。该模型应用广泛。
炎症性CRD模型：0.5%乙酸或50%ethrel注射到结肠壁，造成肠壁炎症反应后再进行扩张。
3． 生殖器官痛模型
化学刺激或扩张刺激雌性动物的宫颈或阴道，雄性动物的睾丸鞘膜。在同等强度刺激下，行为学改变较肠刺激少；该模型的最大特点是疼痛反应与生殖器官，体内激素水平密切相关。
4． 输尿管结石痛模型
通过手术将一人造石头放在输尿管上1/3，并用0.02 ml的牙科水泥固定，观察4天中大鼠的行为学变化，大鼠的行为反应类似扭体试验，表现为腹部收缩，肢体伸展等6大动作，大鼠的伤害性反应从0到60次不等，持续几分钟到45分钟左右。 **** Hidden Message ***** 疼痛是机制非常复杂的神经活动。疼痛研究已经成为当前神经科学研究的重要课题之一。由于疼痛机制的复杂性，使得在患者身上研究与疼痛有关的神经机制成为不可能的事。因而，我们的研究需要相应的动物模型。本章介绍了在现代神经科学研究中常用的疼痛动物模型。在概要介绍了疼痛研究的意义及其现状之后，重点介绍了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所应用的动物模型。生理痛的模型即常用的动物伤害性感受阈测定法；急性病理痛的模型则主要是各种急性炎症模型模型；慢性病理痛的模型则包括慢性炎症模型和慢性神经损伤模型。
当疼痛并非由外部环境原因所致时，疼痛感觉将持续而无法逃避，此时的疼痛就属于病理性疼痛范围。病理性疼痛按其病程可分为急性和慢性两大类。前者多由确定的损伤或炎症反应所致，当损伤痊愈或炎症消失时，疼痛即可消除。后者则多由难以消除的慢性炎症或神经病变所致，病程常迁延很久。
扭体模型:本模型可采用小鼠或大鼠。有多种刺激物都可诱发动物扭体(writhing)行为。最常见的刺激物是醋酸(acetic acid)。将1克阿拉伯胶(arabic gum)加入9ml浓度为1%的醋酸溶液中，再注入实验动物体内，观察注射后90分钟期间每15分钟内出现典型扭体症状的次数。
该模型可以模拟腹腔炎症引起的腹痛症状，常用于镇痛药物的筛选。即观察药物处理组与安慰剂组扭体症状的差别，以确定该药物是否具有镇痛效应以及其剂量-效应曲线。
福尔马林致痛模型
本模型的目的是模拟急性组织损伤所致的持续性疼痛。一般以大鼠为实验对象。在动物一肢足背皮下注射稀释的福尔马林(formalin)溶液，导致动物的行为改变如安静时的屈腿、运动时的跛行以及舔足等。这些行为的程度(如舔足时间)与福尔马林浓度成正比，一般认为它是疼痛的象征。此外，其它行为如理毛、探索和运动活动等也受福尔马林注射的影响。具体做法如下：
将实验动物随机分为若干组，其中福尔马林组在一肢足背皮下注射稀释的福尔马林溶液50ml，浓度在0.1%~10%之间。对照组动物将注射针刺入同部位注射等体积的生理盐水。注射后，将动物置于观察笼中，在动物不能察觉的前提下记录其在60分钟内对注射侧和对侧后足的舔足时间。每隔5分钟计算一次舔足分数(即总舔足时间)。另外一种评分方法是，按如下的四级评分：0=注射足承担正常重量；1=运动时跛行、休息时足轻触地面；2=注射足抬高，最多用指甲触地；3=出现针对注射足的舔、咬和理毛行为。
必须注意的是，动物应事先训练10天使之适应实验室的环境及手捉等处理。动物应饲养在恒定的昼夜节律(光照时间)环境中，且观察应当在“暗夜期”在暗红色光线下进行。
本模型的各种症状普遍分为两个时相：前5分钟为第一相，20~60分钟为第二相。两相均可用于实验，但以第二相为常用。据认为，使用1.5%的福尔马林剂量加上综合的评分方法具有最强的分辨痛程度的能力。
Clavelou等人新近提出了一种用于面部的福尔马林致痛模型。他们把不同浓度的福尔马林溶液(0.2~10%)皮下注射到大鼠的右上唇，对照动物则注射盐水。注射后，立即把动物放在观察箱中观察45分钟。记录注射后每3分钟时间内动物用同侧前肢或后肢摩擦注射部位的秒数作为痛分数。注射后动物呈现出类似的两相痛敏。结果表明浓度在0.5~2.5%之间的福尔马林溶液最有利于观察疼痛强度的变化情况。
中枢神经系统损伤性神经源性痛模型
在人类，脑和脊髓某些部位的损伤可导致中枢性疼痛。现在已知所谓“丘脑痛”是由于丘脑、脑干或皮层损伤(一般是由于脑血管意外)造成的；但在动物模型中类似情况的研究相对较少。
脊髓损伤也可以导致严重的神经源性痛。目前有两种有关的大鼠模型。应用得最多的是Hao等提出的光化学损伤模型。动物在麻醉下做一侧颈静脉插管。然后在背部中线切开皮肤，暴露T8-T12节段的椎体。将Erythrosin B染料溶解在生理盐水中作静脉注射，在5分钟内达到32.5mg/kg体重的剂量。注射后，动物立即置于波长为514.5nm的氩离子激光照射之下，将刀口形激光束对准T10节段椎体(相当与脊髓T11~12)照射1、5或10分钟。所用的激光为平均功率0.16瓦，频率500赫兹的脉动激光(最大锋功率2.4瓦)。为避免组织过热，用最大风速为6米/秒的电风扇尽可能靠近脊柱(距离约5mm)开动。照射期间用加热板将动物体温控制在37至38°C之间。此处理可导致血管内的光化学反应，导致脊髓缺血性损伤。照射之后动物出现明显的异常痛觉，轻触即可导致动物嘶叫，轻刷体侧即可引起明显激惹。在此期间用von Frey毛所引出的机械压力嘶叫阈明显降低，部分动物还出现自发嘶叫。这种异常痛觉可持续数小时至数日。异常痛觉的程度及持续时间与照射时间没有明显关系。而且尽管照射1分钟并无可见的脊髓损伤，异常痛觉仍旧出现。该模型的异常痛觉在照射后4小时可为2mg/kg吗啡所消除(与假手术动物的一过性异常痛觉现象相同)，但24~48小时之后即使用较大剂量吗啡(5mg/kg)亦无法消除异常痛觉。
由于中枢痛敏及中枢损伤过程一般被认为有兴奋性氨基酸参与，Yezierski和Park近来提出了另一个中枢神经损伤模型。他们在大鼠下位胸髓和上位腰髓内注射海人酸(quisqualic acid, QA, 剂量为0.3~1.5ml，8.3~125mM)，在此后7~36天内动物腰 潍坊医学院麻醉学系黄科昌教授及张成明老师主编的120万字的疼痛模型一书即将出版，敬请关注。 如果发表了，请您通知一下，买一本先：）
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