疼痛動物模型

1、疼痛實驗動物模型疼痛實驗動物模型科研探索2007042523:11:36閱讀147評論0字號：大中小訂閱疼痛是機制非常復(fù)雜的神經(jīng)活動。疼痛研究已經(jīng)成為當前神經(jīng)科學(xué)研究的重要課題之一。由于疼痛機制的復(fù)雜性，使得在患者身上研究與疼痛有關(guān)的神經(jīng)機制成為不可能的事。因而，我們的研究需要相應(yīng)的動物模型。本章介紹了在現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究中常用的疼痛動物模型。在概要介紹了疼痛研究的意義及其現(xiàn)狀之后，重點介紹了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所應(yīng)用的動

2、物模型。生理痛的模型即常用的動物傷害性感受閾測定法；急性病理痛的模型則主要是各種急性炎癥模型模型；慢性病理痛的模型則包括慢性炎癥模型和慢性神經(jīng)損傷模型。前言疼痛(pain)是人們一生中經(jīng)常遇到的不愉快的感覺。它提供軀體受到威脅的警報信號，是生命不可缺少的一種特殊保護功能。另一方面，它又是各種疾病最常見的癥狀，也是當今困擾人類健康最嚴重的問題之一。近年來，僅在美國就有三至四千萬人患有慢性痛。據(jù)估計，美國每年用于治療慢性痛的費用約為400~

3、600億美元；澳大利亞每年用于治療疼痛的費用占全部醫(yī)療費用的40%。隨著醫(yī)學(xué)的進步和人類生活水平的提高，烈性傳染病逐漸得到控制，疼痛在人的身心痛苦和醫(yī)療費用消耗上的相對地位將越來越重要。由于難以在人體對疼痛進行深入的機制研究，有必要建立疼痛的動物模型。但疼痛是是包括性質(zhì)、強度和程度各不相同的多種感覺的復(fù)合，并往往與自主神經(jīng)系統(tǒng)、運動反應(yīng)、心理和情緒反應(yīng)交織在一起，它既不是簡單地與軀體某一部分的變化有關(guān)，也不是由神經(jīng)系統(tǒng)某個單一的傳導(dǎo)束、

4、神經(jīng)核和神經(jīng)遞質(zhì)進行傳遞的，所以很難將某種客觀指標與疼痛直接聯(lián)系起來。因而，我們只能根據(jù)模型動物對傷害性刺激的保護反應(yīng)和保護性行為來推測它們的疼痛程度。傷害性感受(nociception)和痛覺是兩個有密切關(guān)系但又不相同的概念。前者是指中樞神經(jīng)系統(tǒng)對由于傷害性感受器的激活而引起的傳入信息的加工和反應(yīng)，以提供組織損傷的信息；痛覺則是指上升到感覺水平的疼痛感覺。兩者之間有時并沒有嚴格的相關(guān)性。生理痛模型與常用的痛閾測定法概述為了能夠?qū)ν从X現(xiàn)

5、象及其機制作深入細致的觀察，特別是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)水平研究痛覺機制，必須建立動物的痛覺模型。又由于痛覺是意識水平的感覺，我們無法確定動物是否具有痛覺，只能觀察其對傷害性刺激的行為反應(yīng)。因而在下文的描述中有時用傷害性感受閾(nociceptivethreshold)取代痛閾(painthreshold)。正常情況下，疼痛是機體對外界傷害性刺激的感受，它是一種報警系統(tǒng)，提示實存的或潛在的組織損傷的可能性。如果這

6、種傷害性刺激是可以回避的，那么痛覺就是一種具有完全的積極意義的感覺形式，稱為生理痛。這種意義上的疼痛模型實際上就是對傷害性感受閾的測量。它是通過觀察動物對傷害性溫度和機械刺激的逃避反應(yīng)實現(xiàn)的。如果動物遇到無法逃避的傷害性刺激，就會引起它的情緒反應(yīng)，發(fā)出嘶叫聲。這是需要高級神經(jīng)中樞配合的反應(yīng)，并且不受局部運動功能的影響。因而，在傷害性刺激下引起的嘶叫反應(yīng)也可以作為傷害性感受閾的測量指標。熱輻射逃避法本法同樣以大鼠為實驗對象。刺激部位可以是

7、尾部或后足。首先將動物適當固定，并將一對不銹鋼針刺激電極插入待測部位(兩極間距1cm)，待動物安靜后給刺激電極通以頻率為50Hz的方波刺激，逐漸增大電流強度，記錄動物開始發(fā)出嘶叫時的刺激強度，作為其傷害性感受閾。急性病理性疼痛模型概述當疼痛并非由外部環(huán)境原因所致時，疼痛感覺將持續(xù)而無法逃避，此時的疼痛就屬于病理性疼痛范圍。病理性疼痛按其病程可分為急性和慢性兩大類。前者多由確定的損傷或炎癥反應(yīng)所致，當損傷痊愈或炎癥消失時，疼痛即可消除。后

8、者則多由難以消除的慢性炎癥或神經(jīng)病變所致，病程常遷延很久。本節(jié)將介紹三種急性病理性疼痛模型：模擬腹腔炎癥的扭體模型、模擬軀體炎癥的福爾馬林致痛模型和白陶土鹿角菜膠炎癥模型。扭體模型本模型可采用小鼠或大鼠。有多種刺激物都可誘發(fā)動物扭體(writhing)行為。最常見的刺激物是醋酸(aceticacid)。將1克阿拉伯膠(arabicgum)加入9ml濃度為1%的醋酸溶液中，再注入實驗動物體內(nèi)，觀察注射后90分鐘期間每15分鐘內(nèi)出現(xiàn)典型扭體

9、癥狀的次數(shù)。該模型可以模擬腹腔炎癥引起的腹痛癥狀，常用于鎮(zhèn)痛藥物的篩選。即觀察藥物處理組與安慰劑組扭體癥狀的差別，以確定該藥物是否具有鎮(zhèn)痛效應(yīng)以及其劑量效應(yīng)曲線。福爾馬林致痛模型本模型的目的是模擬急性組織損傷所致的持續(xù)性疼痛。一般以大鼠為實驗對象。在動物一肢足背皮下注射稀釋的福爾馬林(fmalin)溶液，導(dǎo)致動物的行為改變?nèi)绨察o時的屈腿、運動時的跛行以及舔足等。這些行為的程度(如舔足時間)與福爾馬林濃度成正比，一般認為它是疼痛的象征。此

10、外，其它行為如理毛、探索和運動活動等也受福爾馬林注射的影響。具體做法如下：將實驗動物隨機分為若干組，其中福爾馬林組在一肢足背皮下注射稀釋的福爾馬林溶液50ml，濃度在0.1%~10%之間。對照組動物將注射針刺入同部位注射等體積的生理鹽水。注射后，將動物置于觀察籠中，在動物不能察覺的前提下記錄其在60分鐘內(nèi)對注射側(cè)和對側(cè)后足的舔足時間。每隔5分鐘計算一次舔足分數(shù)(即總舔足時間)。另外一種評分方法是，按如下的四級評分：0=注射足承擔(dān)正常重量

11、；1=運動時跛行、休息時足輕觸地面；2=注射足抬高，最多用指甲觸地；3=出現(xiàn)針對注射足的舔、咬和理毛行為。必須注意的是，動物應(yīng)事先訓(xùn)練10天使之適應(yīng)實驗室的環(huán)境及手捉等處理。動物應(yīng)飼養(yǎng)在恒定的晝夜節(jié)律(光照時間)環(huán)境中，且觀察應(yīng)當在“暗夜期”在暗紅色光線下進行。本模型的各種癥狀普遍分為兩個時相：前5分鐘為第一相，20~60分鐘為第二相。兩相均可用于實驗，但以第二相為常用。據(jù)認為，使用1.5%的福爾馬林劑量加上綜合的評分方法具有最強的分辨