神經(jīng)病理性疼痛動(dòng)物模型

對(duì)神經(jīng)病理性疼痛發(fā)病機(jī)制的研究大多來(lái)源于動(dòng)物模型；盡管模型還存在不少缺點(diǎn)，但是它為理解和探索人類神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機(jī)制提供了有用的工具。動(dòng)物模型的缺點(diǎn)是動(dòng)物無(wú)法語(yǔ)言交流，對(duì)動(dòng)物的疼痛測(cè)量多基于主觀行為反應(yīng)，比如測(cè)量痛敏和異常痛敏。

   *常用的動(dòng)物模型包括坐骨神經(jīng)慢性壓迫模型（The chronic constriction injury of the sciatic nerve，CCI）（.Bennet G J,1988）、坐骨神經(jīng)部分損傷模型（The partial sciatic nerve injury model,PNL）（Seltzer Z,1990; Malmber,A.B.,1998）、脊神經(jīng)選擇結(jié)扎模型（The spinal nerve ligation model , SNL）（Kim SH,1992），坐骨神經(jīng)軸索切斷模型（Wall,P.D.，1979）、背跟節(jié)慢性壓迫模型（Hu SH,1998；Song XJ,1999）、和坐骨神經(jīng)分支選擇損傷模型（Decosterd I and Woolf CJ,2000）。通過(guò)測(cè)量神經(jīng)損傷側(cè)肢體腳爪皮膚的感覺(jué)閾值即主要通過(guò)測(cè)評(píng)對(duì)熱、機(jī)械刺激痛敏（hyperalgesia）和冷、觸異常痛敏(allodynia)來(lái)確定模型是否成功。下面分別敘述。

坐骨神經(jīng)軸索切斷模型（The sciatic nerve axotomy model）由Wall等人于20世紀(jì)70年代首先介紹的神經(jīng)病理性疼痛模型；具體方法是在麻醉下暴露坐骨神經(jīng)，其后用絲線結(jié)扎神經(jīng)干，將結(jié)扎部位切斷，近端植入一端封閉的醫(yī)用聚乙烯管內(nèi)，保留的斷端可以在9-40天后形成神經(jīng)瘤，亦稱為神經(jīng)瘤模型（The neuroma model）（Wall,P.D.，1979）。模型行為學(xué)主要是受傷肢體殘廢，在手術(shù)幾天后動(dòng)物開(kāi)始自噬或咬掉其受傷側(cè)肢體和足趾（autotomy或self-mutilation）。對(duì)動(dòng)物自噬傷殘肢體現(xiàn)象是由于痛敏或異常痛敏，還是因?yàn)榫植渴ブX(jué)而被當(dāng)作異物咬掉，一直存在爭(zhēng)議，目前的研究顯示自噬傷殘肢體現(xiàn)象不是由于疼痛,而是因?yàn)楹笾狈\(yùn)動(dòng)和感覺(jué)神經(jīng)支配（Kauppila T,1998）。

坐骨神經(jīng)慢性壓迫模型（The chronic constriction injury of the sciatic nerve，CCI）為了克服上述模型的缺陷，Bennett等開(kāi)發(fā)出CCI模型，此模型與臨床神經(jīng)病理性疼痛特征有相似之處，得到疼痛學(xué)界的廣泛應(yīng)用（Bennett和Xie，1988）。方法是暴露出坐骨神經(jīng)干，用4-0鉻制腸線環(huán)繞神經(jīng)干分別做4個(gè)輕度結(jié)扎環(huán)，間距1mm，結(jié)扎強(qiáng)度以引起小腿肌肉輕度顫動(dòng)反應(yīng)為宜。術(shù)后5-7天開(kāi)始出現(xiàn)痛反應(yīng)，10-14天達(dá)高峰，持續(xù)2個(gè)月后痛反應(yīng)表現(xiàn)消失，代之以感覺(jué)遲鈍，但無(wú)傷肢自噬現(xiàn)象。具體包括：a 自發(fā)痛，自發(fā)抬起損傷肢體，時(shí)而舔足、咬足或甩足；b 熱痛敏，動(dòng)物損傷足PWTL顯著降低（約30%），提示有熱痛敏；c 用von Frey（0.4-2.0g）和冷刺激(10℃)檢測(cè)，損傷足對(duì)機(jī)械和冷刺激反應(yīng)次數(shù)顯著增多，提示有機(jī)械痛敏、異常痛敏和冷痛敏。CCI模型大約在術(shù)后2周神經(jīng)損傷區(qū)域遠(yuǎn)端的有髓鞘纖維幾乎全部脫髓鞘，但無(wú)髓鞘纖維完整。損傷區(qū)域近端神經(jīng)纖維正常，無(wú)顯著DRG細(xì)胞死亡證據(jù)。

坐骨神經(jīng)部分損傷模型（The partial sciatic nerve injury model）為了模擬外周神經(jīng)損傷后的燒灼痛（ causalgiform pain） ，Seltzer 等介紹了一種與CCI模型相似的神經(jīng)病理痛模型。方法是用絲線緊緊結(jié)扎坐骨神經(jīng)干1/3或1/2，因?yàn)槭墙Y(jié)扎部分坐骨神經(jīng)，故叫坐骨神經(jīng)部分損傷模型。該模型也有抬足、舔足等自發(fā)痛行為表現(xiàn)，但無(wú)自噬傷肢行為，動(dòng)物損傷肢體有對(duì)輻射熱刺激和CO2激光照射敏感的熱痛敏、對(duì)von frey纖維刺激敏感的異常機(jī)械痛敏。與CCI模型不同的是，該模型在手術(shù)后出現(xiàn)痛相關(guān)行為的時(shí)間比較早，一般在幾個(gè)小時(shí)之后，持續(xù)幾個(gè)月（Seltzer,Z.，1990）。

脊神經(jīng)選擇結(jié)扎模型（The spinal nerve ligation model 或chung’smodel）雖然Bennett-Xie和Seltzer模型具有臨床病理痛的特點(diǎn)，但是還存在一些缺陷，比如：a 損傷神經(jīng)的數(shù)目和類型難以控制，如Bennett-Xie模型結(jié)扎的強(qiáng)度和Seltzer模型中損傷神經(jīng)的具體部位因人而異，常造成動(dòng)物個(gè)體差異大，模型成功檢出率較低b 因損傷部位在坐骨神經(jīng)，難以模擬所有臨床神經(jīng)損傷性痛。故Chung等開(kāi)發(fā)出了脊神經(jīng)選擇結(jié)扎模型。方法在大鼠L4-S1水平切取一側(cè)椎旁肌肉，切除L6脊椎橫突，分離l4-l6脊神經(jīng)，用3-0醫(yī)用絲線分別緊緊結(jié)扎L5和L6脊神經(jīng)，或僅結(jié)扎L5脊神經(jīng)。術(shù)后動(dòng)物出現(xiàn)步態(tài)異常，但手術(shù)側(cè)后肢除了輕度外翻、足趾緊收外，無(wú)其他畸形改變。術(shù)側(cè)后肢足底對(duì)0.86和19.05g兩個(gè)強(qiáng)度的von frey 纖維刺激敏感性均增加，機(jī)械痛敏和異常痛敏出現(xiàn)于手術(shù)后12-20h，持續(xù)10周左右；熱痛敏也可在手術(shù)后1天出現(xiàn)，手術(shù)后3天*顯著，而后持續(xù)5周左右恢復(fù)術(shù)前水平。該模型的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)扎部位和結(jié)扎強(qiáng)度變異小，動(dòng)物個(gè)體差異僅來(lái)自于動(dòng)物生物學(xué)變異，盡可能排除了實(shí)驗(yàn)誤差；脊髓損傷和非損傷節(jié)段完全分開(kāi)，有利于對(duì)比研究損傷和非損傷脊髓節(jié)段的初級(jí)傳入是否或如何參與疼痛的發(fā)生和持續(xù)慢性化機(jī)制（Kim ,S.H.,1992）。

背跟節(jié)慢性壓迫模型（The chronic compression of dorsal root gangalion model,CCD）上面四種均屬于外周神經(jīng)干損傷痛模型，但在臨床上更為常見(jiàn)的是慢性腰腿痛，如腰椎間盤突出等引起椎管或椎間孔狹窄造成的神經(jīng)跟性痛（radicular pain）。Hu和Song等通過(guò)將一根細(xì)鋼柱植入大鼠一側(cè)腰椎間孔，模擬椎間孔狹窄，建立了背跟節(jié)慢性壓迫模型。術(shù)后**天開(kāi)始出現(xiàn)痛行為表現(xiàn)：術(shù)后2周自發(fā)痛顯著，主要偏愛(ài)受損傷肢體，經(jīng)常有抬足舔足活動(dòng)等，無(wú)傷側(cè)肢體自噬現(xiàn)象；輻射熱照射法檢測(cè)，受傷側(cè)后肢足底出現(xiàn)熱痛敏，持續(xù)30天左右；von frey纖維刺激檢測(cè)，受傷側(cè)后肢足底出現(xiàn)機(jī)械痛敏，持續(xù)一個(gè)月左右（Hu SH,1998；Song XJ,1999）。該模型與前四種模型的區(qū)別是：CCD模型保留了外周初級(jí)神經(jīng)傳入和傳出功能；其DRG神經(jīng)原胞體直接持續(xù)壓迫和繼發(fā)炎癥的刺激。上述兩個(gè)特點(diǎn)與臨床跟性痛的情況相似。

坐骨神經(jīng)分支選擇損傷模型（spared nerve injury）Woolf等建立模型，方法是將一側(cè)坐骨神經(jīng)干的脛神經(jīng)和腓總神經(jīng)分支切斷，保留腓腸神經(jīng)分支。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：后肢足底和足背外側(cè)緣腓腸神經(jīng)的支配野出現(xiàn)顯著的機(jī)械異常痛敏，術(shù)后24h開(kāi)始出現(xiàn)，14天達(dá)高峰，持續(xù)7-8月；此外后肢足底內(nèi)側(cè)緣隱神經(jīng)支配野也出現(xiàn)機(jī)械異常痛敏，但較腓腸神經(jīng)支配野弱；腓腸神經(jīng)支配區(qū)熱痛閾無(wú)變化，但是熱刺激引起抬足的維持時(shí)間延長(zhǎng)；用丙酮酸冷刺激也可引起抬足的維持時(shí)間延長(zhǎng)。該模型的顯著特點(diǎn)是具有顯著異常機(jī)械痛敏，但是無(wú)熱痛閾變化（Decosterd I and Woolf CJ,2000）。

另外通過(guò)注射細(xì)胞毒**比如四氧嘧啶和鏈脲霉素（STZ）建立的糖尿病神經(jīng)病理性模型，常用的方法是采用靜脈或腹膜注射STZ。神經(jīng)病理性疼痛的STZ模型坐骨神經(jīng)存在功能、生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)異常，這一點(diǎn)和人類糖尿病病變相似（Sima AAF,1999）。在糖尿病大鼠模型上觀察到神經(jīng)病理性疼痛癥狀比如異常痛敏和機(jī)械、溫度痛敏（Courteix C,1993; Kamei J.,1991; Rashid M ,2002）。還有多種動(dòng)物模型，模擬其他類型神經(jīng)病理性疼痛。比如化療**引起的毒性神經(jīng)病變 ，通過(guò)靜脈注射長(zhǎng)春新堿模擬出了這種疼痛模型（Aley K O,1996）；感染小鼠單純帶狀皰疹病毒開(kāi)發(fā)出了急性皰疹和帶狀皰疹后神**模型（Takasaki I.,2000）。

上述多種神經(jīng)損傷模型在許多方面不相同，提示其發(fā)病機(jī)制也不相同。這些模型的多樣性發(fā)生機(jī)制可能反映了臨床不同神經(jīng)病理性痛的表現(xiàn)多樣性，通過(guò)對(duì)各自模型機(jī)制的深入探討，可能會(huì)有助于提出針對(duì)臨床各種神經(jīng)病理性痛的有效**方案和策略。