疼痛是個(gè)復雜的神經(jīng)病理與主觀(guān)感受癥狀,產(chǎn)生的原因多種多樣。近年來(lái),在疼痛和鎮痛研究領(lǐng)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(shí)驗模型。疼痛模型建立的方法可以多種多樣,一般地,有化學(xué)刺激性模型,物理刺激性模型,神經(jīng)源性損傷模型,內臟牽拉疼痛模型以及其他多種模型。但要一個(gè)模型同時(shí)反映多種病因引起的疼痛是相當困難的,實(shí)驗者需針對研究的目的去選擇或建立實(shí)用的疼痛模型?,F就近年來(lái)國內外廣泛應用或新近建立的疼痛模型作一簡(jiǎn)要探討。
1、化學(xué)刺激法
化學(xué)刺激法制造的疼痛模型是目前研究多、應用廣泛的一類(lèi)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 炎劑內臟痛模型
1.1.1.1炎劑扭體法常用小鼠,腹腔注射0.6%冰乙酸0.2ml/只或0.05%酒石酸銻鉀0.2ml/只致痛。觀(guān)察10~20min扭體反應的次數或出現扭體反應的動(dòng)物數,計算鎮痛百分率。本法適于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(jiǎn)便的一種方法,但缺乏特異性,個(gè)體差異大,故腹腔時(shí)的部位和操作技術(shù)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(shí)麻醉大鼠的乙狀結腸黏膜下,在一定時(shí)間范圍內觀(guān)察清醒大鼠由于壇性?xún)扰K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。此法避免了由于腹腔注射化學(xué)刺激物造成的腹壁軀體性痛成分的介入以及大面積的彌散性臟器、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(guān)實(shí)際、符合臨床癥狀、操作簡(jiǎn)便且重現性好之優(yōu)點(diǎn),與福爾馬林致痛相對照,前者比后者第二相炎癥反應明顯且持續期長(cháng),這對炎癥性鎮痛藥的研究是至關(guān)重要的。
1.1.2 致炎劑致局部關(guān)節腫脹疼痛模型 方法是選用適當的致炎劑,于大鼠或小鼠后足跖或踝部皮下注射。如注入后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,或在注入后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后才達到峰值,持續約兩周,消退也晚,為長(cháng)效致炎劑。注入以后造成關(guān)節或足跖腫脹,測定足跖容積或關(guān)節周長(cháng)。
1.1.3佐劑關(guān)節炎模型其基本方法是在大鼠尾根部皮內或足跖部注射福氏*佐劑,注射后原發(fā)病變?yōu)橹卵拙植康难装Y反應,致炎后8h炎癥局部即出現紅腫疼痛,18h可達高峰,持續6d左右,以后逐漸減退,持續數周、繼發(fā)病變一般于致炎后10d左右出現,表現為全身多發(fā)性關(guān)節損害。此模型與人的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎很相似,其造模te異性高,假陽(yáng)性率低,被認為是慢性痛理想的模型之一。
1.1.4鉀離子皮下透入或注射致炎性疼痛模型常用動(dòng)物為兔與大鼠,飽和KCl溶液,經(jīng)一定強度的直流電透入或直接注射進(jìn)入動(dòng)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。該模型主要用于藥物或針刺在外周的鎮痛機制。
1.1.5 辣椒素靜脈推注致偏頭疼模型李樹(shù)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(jīng)源性炎癥動(dòng)物偏頭痛模型。
1.2 藥物刺激致痛動(dòng)物模型
1.2.1硝酸gan油注射致偏頭疼模型大鼠,皮下注射硝酸gan油10mg/kg,造模后動(dòng)物出現雙耳發(fā)紅、前肢頻繁撓頭、活動(dòng)增多等表現??赡軝C理為,硝酸gan油在體內生成NO,NO通過(guò)強烈的擴張腦血管作用,造成無(wú)菌性眼炎癥;另一方面NO具有神經(jīng)毒性作用,可激發(fā)三叉神經(jīng)的血管反射,誘發(fā)實(shí)驗性偏頭疼,該模型具有經(jīng)濟、簡(jiǎn)便、相似性好,實(shí)用性強等特點(diǎn),已被廣泛用在偏頭疼的研究領(lǐng)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。于第14天將小鼠麻醉,大腦皮層注射血凝塊2μl/只。機理為單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)耗竭劑利血平能夠誘發(fā)偏頭疼,又局部注射血凝塊可以誘發(fā)腦血管痙攣。造模后,小鼠凝血時(shí)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(diǎn)。
1.2.3組胺、利血平與m-CPP[1-(3-氯ben基)]pai嗪頭痛模型Olesen用連續給予組胺、利血平與m-CPP作為另一個(gè)實(shí)驗性頭痛模型,提示其中組胺作用明顯,它通過(guò)擴張血管作用的H1受體,并涉及NO通道而發(fā)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,指小鼠觸熱板至舔后足的時(shí)間)。對照組的痛閾按100%計算,求出給藥組的痛閾提高率。本法對組織損傷小,動(dòng)物可反復利用,且簡(jiǎn)便易行,但對甾體類(lèi)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(fā)出光來(lái),聚集照射,以啟動(dòng)光源至鼠尾急速擺動(dòng)的時(shí)間為甩尾潛伏期測痛閾,計算痛閾提高百分率。該法裝置簡(jiǎn)單,操作方便,反應恒定、靈敏,能準確測出閾值及刺激強度。實(shí)用于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(dòng)物之腳底測定其回縮潛伏期,或采用后腳浸泡方法測試一定溫度下后腳回縮潛伏期;或采用后腳浸泡方法測試一定溫度下后腳回縮潛伏期;也有采用不同溫度的熱探頭刺激以觀(guān)測后腳回縮閾值.
2.2 冷刺激法-冷板法
將動(dòng)物置于保持在1℃~5℃金屬板上,觀(guān)測動(dòng)物在一定時(shí)間內后腳收縮的次數及后腳保持在空中的時(shí)間,以衡量動(dòng)物對冷刺激的敏感性;carlton將后腳插入不同溫度冷水中以觀(guān)測后腳的回縮潛伏期 ;近也有應用丙酮及氯f(wàn)ang進(jìn)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(以方波脈沖電刺激致痛),動(dòng)物因疼痛可出現嘶叫反應,以嘶叫反應為疼痛指標,觀(guān)察鎮痛作用,該方法簡(jiǎn)便易行,疼痛反應指標明確,重現性好,方法可靠,但個(gè)體差異較大。
2.3.2 電刺激三叉神經(jīng)偏頭疼模型 麻醉大鼠,沿正中線(xiàn)切開(kāi)皮膚,暴露顱骨,從前鹵向后3.7 mm,矢狀縫旁開(kāi)2.9~3.1 mm處,左右各鉆一直徑2 mm的小空,下置不銹鋼電極,經(jīng)股靜脈插管,深度為顱骨下9.2~9.7 mm,給于右側神經(jīng)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后時(shí)間的延長(cháng)而逐漸減少,而非刺激側I-HAS的滲出水平直到刺激后180 min未發(fā)生明顯波動(dòng)此模型造成大鼠硬腦膜內血漿蛋白滲出,是一成功的神經(jīng)源性動(dòng)物疼痛模型。
2.4 機械性痛覺(jué)過(guò)敏模型
一般可用軟毛刷或鉛筆頭輕觸動(dòng)物的皮毛以測試動(dòng)物對輕觸覺(jué)刺激的反應,目前較常用的方法為應用系列的Vonfry針絲壓迫皮膚以產(chǎn)生不同程度的壓力??捎眠@種針絲按從小到達的順序刺激動(dòng)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復刺激測試其后腿收縮頻率,動(dòng)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(jīng)源性損傷模型
3.1 神經(jīng)瘤模型是20世紀70年代,由Wall及其同事首先介紹的神經(jīng)病理疼痛模型。方法是:大鼠,麻醉,于一側后肢大腿外側切開(kāi)皮膚,分離肌肉,暴露坐骨神經(jīng)干,在大腿中斷,用細細線(xiàn)緊扎神經(jīng)干,然后在結扎的遠斷*切開(kāi)神經(jīng)干,再將斷面的近中斷神經(jīng)干5~8 mm植入一端密閉的醫用聚乙烯管內,后縫合皮膚。通常在術(shù)后9~40 d,切斷的軸突形成神經(jīng)瘤,并長(cháng)出枝芽。該模型主要模擬臨床截肢后的幻肢痛和神經(jīng)全切斷以后的癥狀。動(dòng)物常表現為“自殘”(self-intilate)現象,盡管不知道自殘是否與進(jìn)行性病理疼痛有關(guān),但這一模型已被廣泛用于外周神經(jīng)病理機制的研究,并取得了長(cháng)足的進(jìn)展。
3.2 背根節慢性壓迫實(shí)驗模型 (CCD)麻醉大鼠,于背部正中L4~L6部位切開(kāi)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,然后抽出針頭再將不銹鋼針(長(cháng)4 mm,直徑0.5~0.8 mm)沿探針進(jìn)入方向與途徑插入L5椎間孔。本模型的特點(diǎn)是受損的DRG神經(jīng)元出現自發(fā)放電的頻率較高,并呈現多種放電節律形式,這一神經(jīng)元超興奮的客觀(guān)指標,為研究痛敏的細胞機制以及痛信號的起搏機制提供了有效的手段,該模型仍保留外周神經(jīng)的傳出與傳入功能,與臨床椎間孔狹窄和椎間盤(pán)突出等引起腰背痛和坐骨神經(jīng)痛的情況相似。
3.3慢性結扎損傷模型(CCI)
大鼠暴露坐骨神經(jīng)干,作3~4個(gè)輕度結扎,間距1mm,結扎強度以引起小腿肌肉輕度顫動(dòng)為宜,動(dòng)物于5~7d開(kāi)始出現自發(fā)痛、痛敏、痛覺(jué)異常等,因此類(lèi)似臨床的慢性疼痛癥狀,近年已成為應用廣泛的神經(jīng)病的疼痛模型。
3.4段性脊神經(jīng)結扎損傷模型
將大鼠L5和/或L6脊神經(jīng)切斷或結扎,可以造成坐骨神經(jīng)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,而且有利于研究受損與未受損神經(jīng)纖維在疼痛機制中的作用。
3.5 外周神經(jīng)冰凍損傷模型
Deleo采用-60℃ 的冰凍探頭直接接觸坐骨神經(jīng)干而造成坐骨神經(jīng)冰凍損傷,該模型適用于研究暫時(shí)性外周神損傷引起的神經(jīng)源性疼痛。
3.6 其他神經(jīng)源性損傷模型
除以上模型外,還有多種通過(guò)不同損傷方法制備的神經(jīng)病理疼痛模型。例如,切斷一側坐骨神經(jīng)(1/3),引起雙側后肢痛敏;切斷支配區的交感神經(jīng),可以消除異常疼痛反應;在一側緊靠DRG的外周端,結扎1或2支腰部脊神經(jīng),可引起術(shù)側后肢長(cháng)達5~10周的疼痛反應,其優(yōu)點(diǎn)是損傷與正常的脊神經(jīng)*分開(kāi),缺點(diǎn)是手術(shù)要切除L5或L6橫突,波及范圍較大。
4、內臟牽拉痛動(dòng)物模型
目前國內以有不少內臟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(xiàn)繩拉胃;電刺激內臟大神經(jīng)等。作為內臟牽拉反應的客觀(guān)指標有:不同水平中樞的誘發(fā)電位,內臟大神經(jīng)的反射性放電、肋間神經(jīng)放電、動(dòng)脈血壓、食道運動(dòng)、動(dòng)物的胃腸外翻、掙扎、吼叫等。這些模型從不同角度給研究?jì)扰K疼痛積累了資料。