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【摘要】神經源性疼痛是嚴重困擾人類的臨床問題之一。為了探索其發病機理及治療方法，研究人員建立了多種神經損傷性疼痛模型，其中大鼠部分脊神經結扎，慢性壓迫性神經損傷和L5/L6脊神經結扎的外周神經損傷的模型應用最為廣泛。細胞模型也顯示出了很好的應用前景，原代和永久性感覺神經元，作為研究疼痛發生和發展的分子機理，特別是神經遞質的釋放和信號轉導的研究非常有用。

【關鍵詞】外周神經源性疼痛模型動物模型細胞

AnimalandCellularModelsofPeripheralNeuropathicPain

LIANGYingxia，CHENNian，ZHAOShunjin

(1.GuangzhouGeneralHospitalofGuangzhouMilitaryCommand，Guangzhou510010，China；

2.ZhongshanSchoolofMedicine，SunYatsenUniversity，Guangzhou510080，China)

【Abstract】Peripheralneuropathicpainisoftendifficulttobeadequatelytreatedincurrentmedicine.Animalmodelsmayprovidepivotalsystemsforpreclinicalstudyofpain.Partialspinalligation，chronicconstrictioninjury，andL5/L6spinalnerveligationrepresentthreeofthebestcharacteristicrodentmodelsofperipheralneuropathy.Recently，primaryorpermanentculturesofsensoryneuronshavebeenestablishedtostudythemolecularmechanismofpain，especiallyforneurotransmitterreleaseandsignaltransduction.

【Keywords】Peripheralneuropathicpain;Model，animal;Model，cellular

外周神經源性疼痛是由于外周神經損傷、壓迫、神經毒性、感染、免疫、代謝性疾病、腫瘤、維生素缺乏或其他原因引起的復雜的神經性疼痛。多種動物模型能夠模擬人類外周神經源性疼痛，其中大部分是通過坐骨神經產生，不同之處在于對坐骨神經損傷的部位和程度不同，后者包括橫斷，松弛和緊結扎，壓榨，完全或部分結扎、低溫凍傷、炎性物質和腫瘤浸潤等。動物模型缺點在于接受傷害性刺激時，無法用語言表達他們的疼痛程度，因此對各種異常行為的觀察及正確分析成為動物模型的關鍵，通過觀察反射性縮足、逃走、躲避、體位異常（包括后爪懸空不與地面接觸或僅以未損傷區足跟或足內側站立）、自噬、舔咬、搔抓和嘶叫等可觀察的指標［1］。以下就幾種常用的外周神經源性疼痛的實驗模型作一概述。

1外周神經源性疼痛動物模型

1.1神經瘤模型（Neuromamodel）

神經瘤模型又稱為坐骨神經軸索切斷模型，多用于研究臨床疾病如截肢后的疼痛。雄性Sabra大鼠（250～300g），麻醉后在無菌條件下，暴露坐骨神經或隱神經，分離周圍組織，在股骨中部，用絲線結扎、切斷、冷凍或者電切神經干［2］，保留的斷端可以在9～40d后形成神經瘤。術后動物出現自噬或咬傷側肢體、足趾，這種異常行為被稱為“自殘"，可能因缺乏感覺神經支配，局部完全失去知覺而被當作異物咬掉。自殘持續時間和程度依據手術方法和操作部位的不同而不同［3］。進一步研究發現緊接扎和切斷較電切和冷凍的方法，自殘行為的產生要少。在復制動物模型時要求研究者嚴格遵照動物倫理法防止出現過度的自殘現象［4］。值得注意的是神經瘤模型沒有產生異常疼痛和痛覺過敏現象等外周神經源性疼痛的特異性的標志［5］。

1.2坐骨神經慢性壓迫性損傷模型（CCI或者Bennett模型）

Bennett于1988年首次復制出CCI（chronicconstrictioninjuryofthesciaticnerve），克服了上述模型的缺陷，是國際上應用較多的疼痛模型。該模型操作簡單，易掌握。方法是采用150～200g雄性SpragueDawley大鼠，氟烷麻醉，暴露坐骨神經干，用40鉻制腸線在大鼠股骨中部水平松弛結扎坐骨神經（左側或者右側），結扎強度以引起小腿肌肉輕度顫動反應為宜。術后第2天開始出現痛反應，10～14d達高峰，持續2個月后痛反應消失［6］。用該方法復制出的大鼠疼痛模型表現為自發痛（自發抬起損傷肢體，時而舔足、咬足或甩足避免損傷側的負重）、痛覺過敏（機械痛敏和冷痛敏），輕度或中度的自殘現象。多用于腫瘤壓迫，重金屬離子中毒，缺氧或代謝異常等誘發的神經病性慢性痛的研究［7］。由于鉻腸線結扎之松緊度完全取決于實驗操作，不同的松緊度可能導致不同程度的神經纖維功能的喪失，因此來自于受損坐骨神經向脊髓節段的傳入沖動可能存在差異。

1.3坐骨神經部分結扎模型（PSL或者Seltzer模型）

1990年，Seltzer報道了PSL（partialsciaticnerveligationmodel）模型，模擬外周神經損傷后的燒灼痛，采取單側高位股骨緊結扎1/31/2坐骨神經。術后數小時，PSL大鼠出現抬足、舔足等自發性痛，痛覺異常和痛覺過敏，可持續7個月以上。PSL的不同之處在于疼痛相關行為出現比較早，一般在幾個小時之后；會導致對側疼痛的產生。多用于同節段內的損傷神經元及正常神經元之間活動的相互影響的研究。由于這一水平支配外周區域的神經纖維在坐骨神經中是隨機分布的，不會造成特定區域的感覺喪失，且損傷纖維之定量也無法確知。因此，難以確定哪段脊髓節段損傷最為嚴重，其重復性和定量分析較差［8］。

研究者在應用PSL模型和CCI模型時發現，兩者都容易引起手術局部的炎癥反應，造成神經性疼痛和炎性疼痛的之間的相互影響。2000年，ThiesLindenlaub等改進了實驗方法，采用坐骨神經部分橫斷的方法（partialsciaticnervetransection，PST），無外源性結扎絲線的引入，減少了局部的炎癥反應，更單一的模擬了外周神經源性疼痛［9］。

1.4L5/L6脊髓神經結扎模型（SNL）

Kim和Chung等在1992年研制成功SNL(L5/L6spinalnerveligationmodel)模型，又稱為節段性脊神經結扎損傷模型。雄性SpragueDawley大鼠（160～180g）吸入麻醉后置于熱板，暴露脊柱周圍區域，打開3～4cm皮膚切口，找到并分離單側腰5和/或腰6脊神經，用60號絲線緊結扎，切斷結扎遠端，術后用生理鹽水清洗傷口，逐層縫合，盡量減少周圍組織的損傷［10］。結扎后異常疼痛和痛覺過敏很快出現，至少持續4個月。坐骨神經是由腰4～6脊神經匯合而成，腰5和腰6脊神經在坐骨神經前緊扎造成坐骨神經的部分損傷。大鼠下肢的神經支配來源于隱神經和坐骨神經的分枝，至少部分隱神經的傳入纖維通過腰3節段進入脊髓，因此腰5和腰6脊神經損傷后下肢的神經支配由腰3和腰4節段神經支配。這種明顯分區的節段性損傷模型具有較明確的損傷定量和脊髓節段定位，而且有利于研究受損與未受損的神經纖維在疼痛機制中的作用。SNL的優點在于能產生自發性疼痛的行為（保護，舔嗜和同側后腳的抬起），但是并不產生自殘的現象［11］。但有實驗發現脊神經結扎能夠引起神經性疼痛，但是不是所有的脊神經結扎都會伴有神經性疼痛的產生［12］。

與CCI和PSL相比，SNL的結扎部位和結扎程度更加一致；保留了完整的脊髓部位，便于脊髓疼痛部位的研究。但是，在以上3個動物模型的制備過程中，SNL對手術操作者的要求最高，技術比較復雜［13］。以上CCI，PSL和SNL3種動物模型都可通過大鼠復制產生［14］，是目前國際上最為常用的外周神經源性疼痛的動物模型，得到認可和肯定。

1.5L5脊髓神經結扎（L5spinalnerveligation）

SNL模型出現后不久，分別結扎L4或者L5的脊髓神經的動物模型相繼出現。結扎L4脊髓神經后引起自主行為的缺陷，嚴重影響了疼痛行為的測定，因此無法應用。盡管L5脊髓神經結扎機制不是很清楚，但發現結扎L5后，大鼠能產生持續痛敏和機械刺激異常疼痛［15］。L5脊髓神經結扎手術操作與SNL相差無幾，但是比SNL所需要的手術操作簡單，因此L5脊髓神經的結扎大鼠模型可能是一個不錯的選擇，特別基因敲除或者轉基因大鼠。近期，研究人員還發現損傷的脊神經會對周圍正常的神經有一定的影響，這也可能是產生神經性疼痛的原因之一［16］。

1.6低溫損傷模型（SCN）

與以上不同，SCN模型是通過低溫損傷坐骨神經，導致自殘和痛覺過敏。簡單說就是采用-60℃的冷凍探頭直接接觸坐骨神經干，以30s/5s/30s的時間間隔冷凍/解凍/冷凍而造成坐骨神經損傷［17］。綜合以上發現，不同的操作（結扎、橫斷和低溫）產生的這些模型之間存在一定的差別，體現在術后的7d不同疼痛的行為。由于SCN模型損傷的神經干周圍結締組織的保存使神經再生可以進行，因此該模型適用于研究暫時性外周神經損傷引起的神經源性疼痛及損傷后修復過程［18］。但是與SNL、PSL和CCI相比，SCN產生的自殘、自發性傷害性行為和觸覺異常的現象只能持續15～21d［19］

1.7坐骨神經炎神經疼痛模型（SIN）

據統計，將近50%神經性疼痛是由炎癥、感染和神經損傷后的炎癥反應引起，因此人們開始使用神經炎性模型來研究神經性疼痛［20］，如SIN模型。在坐骨神經周圍注入酵母聚糖，幾小時后產生異常性疼痛，如果劑量足夠大，則誘導對側肢體疼痛的產生。缺點是SIN模型不存在熱痛敏［21］。經周圍注入死亡的細菌或者角叉菜膠［22］樣能誘導產生痛覺過敏和異常疼痛。

2疾病誘導的外周神經性疼痛模型

帶狀皰疹和糖尿病為兩種常見的伴有神經性疼痛的疾病。據研究在西方國家，66%的糖尿病患者有神經性疼痛［23］。帶狀皰疹性神經性疼痛，往往是急性感染皰疹病毒后，導致病人持續性或者終身疼痛。糖尿病神經源性疼痛模型（diabeticneuropathicpainmodel，DNP）［24］和帶狀皰疹神經性疼痛模型（postherapeuticneuralgiamodel，PHN）［25］是兩種常見的由疾病引起的外周神經源性疼痛模型，還有其他類型神經病理性疼痛，如化療藥物引起的毒性神經病變，靜脈注射長春新堿模擬疼痛模型。

3細胞模型

3.1原代感覺神經元的培養

原代感覺神經元可以來自不同物種，一般來源于新生鼠或者胎鼠，分離進行體外培養。感覺神經元還可取自傷害性動物或者藥物處理的動物［26］。實驗發現，體外培養的三叉神經節和背根神經節的感覺神經元，對辣椒素，緩激肽、P質和PGE都能產生反應，顯示出與體內神經元相似的特點［27］。已有的利用細胞模型進行疼痛神經遞質的釋放、相關信號轉導及細胞表面疼痛的介質的研究，證明具有可行性［28］。但是細胞模型之所以沒有廣泛應用在于還不明確細胞體外培養是否會引起感覺神經元某些基因和蛋白發生改變，對實驗造成影響。

3.2永久性感覺神經元的培養

原代感覺神經元的培養保留了體內神經元的特點，更接近實際情況；但是原代培養操作煩瑣，細胞數量有限和細胞來源的復雜多樣，給實驗造成了一定影響。目前建立了的永久性感覺神經元細胞系同樣具有體內感覺神經元的特點，或是通過病毒或者特殊原癌基因轉染［29］；或者與其他無限繁殖細胞相融合建立［30］。

4結語

感覺神經元細胞模型雖然已有20年歷史，但在疼痛的研究中并沒有廣泛應用，原因在于，在培養分化的過程中，感覺神經元的受體、離子通道和神經物質可能發生改變，與體內細胞不同。隨著基因芯片和蛋白質組學的發展，可以系統全面的比較在不同的生長和分化環境下基因和蛋白的表達的改變，有利于細胞模型的推廣應用。但是就目前來看，細胞模型在研究信號轉導和神經遞質釋放方面有較好的實用價值。不管是動物模型還是細胞模型，都將促進針對慢性疼痛的有效治療方案治和藥物的研發。

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