疼痛研究的动物模型(李熳)已上传

Copyright2001byAllyn&Bacon疼痛研究的动物模型神经生物学系：李熳[e-mail]2001byAllyn&Bacon疼痛检测„是引起痛觉感知的最小刺激量（在人才有感知觉，可通过诉痛告知，不一定有可见的痛行为反应）。„对痛刺激引发痛反应或痛行为的最低阈值（动物实验多看痛的行为反应）。„一般多反映感觉成分。痛阈Copyright2001byAllyn&Bacon疼痛检测„是指对疼痛刺激的最大忍耐程度，或指对疼痛刺激引发躲避反应或防御行为的阈值。„变异性很大，常受多种生理、心理、病理因素的影响；在人可用受试者的语言、情感反映，而动物实验则比较困难。„一般多反映情感成分。在动物实验中，一般多用痛阈为观察指标。耐痛阈Copyright2001byAllyn&Bacon测痛方法应符合以下要求：①刺激强度能精确定量②反复刺激不引起组织损伤及适应③反应终点便于识别④刺激与反应之间的相应关系稳定Copyright2001byAllyn&Bacon辐射热-甩尾法辐射热-抬脚法辐射热-摆头法热板-抬脚法机械-抬脚法压脚-屈腿法电刺激-甩尾法电刺激-嘶叫法甩尾法电刺激-常用的测痛方法有：热刺激机械刺激电刺激物理性测痛方法Copyright2001byAllyn&Bacon„钾离子皮下透入法：饱和氯化钾溶液，采用一定强度的直流电经动物不同部位的皮下透入，可以使家兔缩腿，挣扎，或使大鼠甩尾，嘶叫等。化学性测痛方法Copyright2001byAllyn&Bacon化学性刺激伤害性刺激反应模型建立物理性刺激动物痛反应指标：嘶叫，缩腿，舔爪，甩头，甩尾，挣扎，皮肤、肌肉抽搐。Copyright2001byAllyn&Bacon疼痛检测仪器设备简介„热辐射测痛系统和爪触觉测痛系统„适用于大小鼠的热痛和机械痛检测„设备覆盖学科：神经生物学、神经药理学、神经病学、麻醉科学、康复科学和中西医结合基础Copyright2001byAllyn&Bacon爪触觉测痛系统Copyright2001byAllyn&Bacon热辐射测痛系统Copyright2001byAllyn&Bacon热辐射测痛系统Copyright2001byAllyn&Bacon一炎症痛动物模型„按部位分：脚掌炎症痛、关节炎症痛„按致炎剂分：福尔马林、角叉菜胶、弗氏佐剂、胶原„其它有钾离子皮下透入致痛模型、扭体（醋酸溶液）疼痛模型等等Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型1福尔马林模型（一）皮肤炎症痛模型鼠爪跖部皮下注射福尔马林1%-5%动物行为反应（舔咬足爪）早时相（立即产生）迟时相（15-60min产生）化学刺激直接兴奋感受器组织炎症Copyright2001byAllyn&Baconspontaneouspain--painintheabsenceofanevokingstimulus.Copyright2001byAllyn&BaconCopyright2001byAllyn&BaconCopyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型2致炎剂模型皮肤炎症痛模型鼠爪跖部皮下注射角叉菜胶、蜂毒、酵母动物行为反应（舔咬足爪）局部炎症痛觉过敏非麻醉性镇痛药敏感Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型3紫外线致炎皮肤炎症痛模型紫外线照射鼠后肢跖部皮肤动物行为反应（舔咬足爪）局部炎症痛觉过敏Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型1单关节炎（二）关节炎痛模型角叉菜胶或尿酸关节动脉注射膝关节动物功能障碍，保护性反应2-3d单关节炎症痛觉过敏*福氏佐剂造成的单关节炎可持续6周Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型2多关节炎关节炎痛模型大鼠尾根部或背部皮下多点注射注射福氏佐剂与人的关节炎相似慢性佐剂关节炎症免疫性疾病形成需要几周，持续几个月Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型角叉菜胶、BK、低pH生理盐水（三）实验性肌炎模型注射肌肉电生理观察肌肉痛Copyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型切断膝关节十字韧带（四）手术创伤痛模型创伤性骨关节炎术后疼痛模型Copyright2001byAllyn&Bacon„（五）炎症性内脏痛模型1扭体试验腹腔注射醋酸、5-HT、ACH、缓激肽、硫酸镁等扭体反应腹部肌肉收缩，同时伴有一侧后肢外伸Copyright2001byAllyn&Bacon2乙状结肠痛模型乙状结肠壁（距肛门35mm处）注射5%甲醛0.1ｍl舔下腹或下肢、伸展肢体、腹部收缩、肋腹肌收缩、弓背炎症性内脏痛模型Copyright2001byAllyn&Bacon二神经病理痛动物模型„坐骨神经慢性压迫性损伤模型（Chronicconstrictioninjurybythelooseligationofthesciaticnerve，CCI)：BennettandXie(1988).„部分坐骨神经结扎模型（Tightligationofthepartialsciaticnerve，PSNL）：Seltzeretal.(1990).Copyright2001byAllyn&Bacon„脊神经结扎模型（Tightligationofspinalnerves，SNL）：KimandChung(1992).„坐骨神经分支选择切断模型（Sparednerveinjury，SNL):DecosterdandWoolf(2000).Copyright2001byAllyn&Bacon（一）坐骨神经慢性压迫性损伤模型（CCI)„大鼠大腿中部坐骨神经上结扎四道铬制羊肠线，CCI大鼠表现自发性疼痛、冷痛觉超敏（非伤害性冷刺激引起的伤害性缩足反应）、触诱发痛、伤害性热、机械性痛觉过敏。疼痛行为可持续2月以上。PSLCopyright2001byAllyn&Bacon常用痛模型神经病理性痛模型轻度结扎1CCI模型制备方法*应用最广的慢性痛模型*较老的动物的CCI不产生触诱发痛分离坐骨神经慢性痛过敏Copyright2001byAllyn&Bacon2术后痛行为表现„大鼠模型在术后1～15d出现自发痛（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）、热痛敏、触诱发痛和冷痛敏。„在14～15d达到高峰。„术后15～130d所有的痛行为均持续存在,但敏感程度较高峰期明显下降。Copyright2001byAllyn&Bacon3模拟人类疾病„外周神经损伤,„肿瘤压迫神经„重金属离子中毒（汞、铅中毒等，喝豆浆、牛奶解毒）„缺氧或代谢异常等诱发的神经病理性慢性痛的症状和行为表现极为相似。Copyright2001byAllyn&Bacon4病理表现„周围神经压迫性损伤后10d,受压区神经水肿。„距损伤区1cm以上的近心端神经内有髓和无髓纤维的轴突全部正常。„靠近损伤区(1cm)的轴突广泛变性,神经内水肿。„损伤区远端神经内广泛的水肿和髓鞘变性。Copyright2001byAllyn&Bacon„大的有髓轴突(Aα和Aβ)明显丧失。„小的有髓轴突(Aδ)和无髓轴突丧失不明显。„神经损伤2wk后,损伤区远端的有髓纤维几乎完全丧失,而无髓纤维较近心端减少34%～84%。Copyright2001byAllyn&Bacon5CCI模型的缺陷„铬肠线的结扎松紧度取决于实验者的操作,由此所导致的神经纤维的损伤数目和类型难以控制。„有的研究者还认为该模型的神经损伤在一定程度上是由于铬肠线所含的化学物质的毒性作用所致。Copyright2001byAllyn&Bacon„坐骨神经中含有明显的运动成份,不是单纯的感觉神经,并且坐骨神经损伤产生的行为影响还涉及到隐神经,因此也使此方法有一定的局限性。Copyright2001byAllyn&Bacon（二）部分坐骨神经结扎模型（PSNL）„1制备方法：在动物麻醉状态下,用8-0丝线将坐骨神经干结扎1/2或1/3,然后检测动物痛行为表现,建立坐骨神经部分损伤模型。Copyright2001byAllyn&Bacon2术后痛行为表现„该模型也出现抬足舔足等自发痛行为,但无自残现象。„术后动物损伤侧肢体出现触诱发痛和热痛敏。„与CCI模型不同的是,该模型出现痛行为的时间较早,一般在几个小时之后,持续几个月。Copyright2001byAllyn&Bacon„由于在结扎水平支配外周区域的神经纤维,在坐骨神经中的分布是随机的,所以这种处理方法不会造成特定区域的感觉丧失。„由于损伤纤维的数量不能固定,因此难以确定神经纤维的损伤程度,故其重复性和定量分析较差,从不同动物得到的结果差异较大。3PSNL模型的缺陷Copyright2001byAllyn&Bacon（三）脊神经结扎模型（SNL）„1制备：麻醉状态下结扎L5和L6脊神经，结扎后迅速出现机械性痛敏,冷痛敏和热痛敏也会在术后1d内出现,这种现象可持续4个月。PSLCopyright2001byAllyn&Bacon2SNL模型的优缺点„脊神经结扎模型与CCI模型和PSNL模型相比,其结扎部位和结扎强度的变异减小,而且可将脊髓损伤节段和未损伤节段完全分开。„该模型表现出较长时间的机械性痛敏和触诱发痛,且操作相对简单,使此模型在研究中被经常采用。„但此大鼠模型有时也会出现自残现象,表明此模型存在缺陷。Copyright2001byAllyn&Bacon3改良SNL大鼠模型„用健康SD大鼠,在深麻醉状态下显露并咬断双侧L5横突,仔细分离其下的L5脊神经,于靠脊柱侧用5-0丝线二道结扎,在结扎处外1mm剪断L5脊神经。Copyright2001byAllyn&Bacon„改良SNL神经病理痛大鼠术后出现痛觉过敏、触诱发痛等神经病理痛症状,并被认为机械性刺激痛敏的发展和存在与完整的未损伤神经纤维有关。Copyright2001byAllyn&Bacon4改良SNL模型的致痛机制„（1）受损的神经纤维、雪旺氏细胞以及巨噬细胞释放多种炎性因子，作用于相邻未损伤的神经纤维和末梢，引起未损伤纤维的兴奋性增加。Copyright2001byAllyn&Bacon相邻的未损伤纤维的兴奋性增加„在神经损伤之后，不仅受损的神经纤维和DRG神经元发生了剧烈的改变，与其相邻的未损伤的DRG神经元，乃至它支配的外周纤维和感受器，也发生了巨大的变化。„这些变化是由损伤的神经纤维发生华勒氏变性造成的。Copyright2001byAllyn&Bacon„受损的神经纤维、雪旺氏细胞以及巨噬细胞释放NGF以及胶质细胞源性神经营养因子等多种营养因子并释放白细胞介素1、白细胞介素6和肿瘤坏死因子等多种炎性因子，作用于相邻未损伤的神经纤维和末梢，引起未损伤纤维的兴奋性增加。Copyright2001byAllyn&Bacon„（2）受损的神经纤维在靶组织（皮肤）的外周末梢释放致痛物质，使相邻的未损伤纤维的外周末梢敏感化。Copyright2001byAllyn&Bacon（四）坐骨神经分支选择切断模型(SNI)„将大鼠一侧坐骨神经干的胫神经和腓总神经分支切断,保留腓肠神经分支,即半保留神经切断的新型神经病理痛模型,PSLCopyright2001byAllyn&Bacon„该模型可观察损伤的初级传入神经元与临近未受损伤的初级传入神经元的变化,手术后1d内就可产生典型的痛觉过敏,2wk达到高峰,并持续不变。PSLCopyright2001byAllyn&Bacon„在2%的氟烷麻醉下从大腿侧边划开皮肤，然后把股二头肌断开，暴露出坐骨神经和它的三个末端分支腓肠神经，腓总神经和胫神经。1SNI模型制备方法Copyright2001byAllyn&Bacon„隐神经（股神经丛，L3背根神经节）和坐骨神经丛（L4，5和L6背根神经节）有极小的重叠。图中虚线的地方表示在坐骨神经的胫神经和腓总神经处结扎，保留腓肠神经完整。Copyright2001byAllyn&Bacon„