CCI模型大鼠疼痛行為學觀察

馮昌盛 余慶波 楊丹 涂發平

疼痛是人們一生中經常遇到的不愉快感覺，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。根據神經生理功能，疼痛可分為生理性疼痛和病理性疼痛，神經病理性疼痛是由神經系統損傷或異常引起的一種難以治療的疼痛狀態。CCI模型是最常用的神經病理性疼痛動物模型。本研究主要觀察CCI模型大鼠疼痛行為學表現。

1 資料與方法

1.1 實驗動物 SPF級SD大鼠，6～8周齡，雄性，體重180～200 g，購自川北醫學院實驗動物中心。動物飼養環境安靜，有良好的通風和空氣過濾系統，室溫22 ℃左右，濕度50%左右，明暗光照12 h:12 h，自由攝食，隔日更換籠具和墊料。動物適應環境3 d。雄性SD大鼠(n=48只)隨機分為三組，即正常對照組(Nave組：n=16，分7、14 d亞組，每亞組8只)、假手術組(Sham組：n=16，分7、14 d亞組，每亞組8只)以及CCI組(n=16，分7、14 d亞組，每亞組8只)。

1.2 CCI模型的建立 (1)按Bennet和Xie[1]方法制作CCI模型；(2)稱重：采用腹腔給藥10%水合氯醛麻醉，300～500 mg/kg。側臥位，手術側在上，消毒，鋪巾，選擇左后肢，在股骨下方約l cm平行于股骨切開皮膚，用小剝離子經股二頭肌間隙鈍性分離肌肉，暴露坐骨神經，用神經剝離子輕柔將坐骨神經與周圍軟組織分離；(3)在坐骨神經分成三支前的主干部位游離神經7 mm左右，在距神經起始處(三支分叉處)上方2 mm處，用4.0含鉻羊腸線結扎坐骨神經4道，每道間隔約1 mm，使被結扎的神經長約4～5 mm。注意結扎的松緊度，以打結時可見肌肉輕微抽動為準；(4)局部生理鹽水沖洗，間斷縫合肌肉筋膜、皮下組織以及皮膚；術畢將大鼠放入鼠籠，于溫暖、安靜環境自由喂養；(5)假手術組除不結扎坐骨神經外，其余同模型組；手術由同一人操作。

1.3 行為學觀察 在手術后2周內，每隔1～2 d觀察1次，包括大鼠的步態和左后肢的姿勢、局部皮膚以及肌肉張力的改變程度、是否存在舔咬肢體現象等。

1.4 機械刺激傷害感受閾值(MWT)的測量 在安靜的環境中，將大鼠單獨放置于透明的有機玻璃體中，待大鼠適應環境15～30 min后，以Electronic von Frey刺激針刺激大鼠左、右足底，每只大鼠刺激3次，間隔大于10 s。大鼠會出現抬足、縮足、快速甩足以及甩足后舔足等反應。將3次讀數取平均值作為機械縮足反射閾值(MWT)。各組于術前、術后第1、3、6、8、10、13天進行測量。測量時間固定為9:00～13:00。術前測定值為基礎機械痛閾。

1.5 統計學處理 采用PASW Statistics 18軟件進行統計學處理，計量資料以(±s)表示，兩組樣本均數間的比較用t檢驗，組間比較采用重復資料方差分析和post hoc檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠行為學變化 CCI大鼠術后健康狀況良好，體重無明顯減輕，毛發富有光澤，覓食飲水基本正常。術后1～2周，手術足趾并攏輕度外翻，下肢行走無力，步態呈現跛行，經常左后足懸空或不敢著地；站立時以右后肢持重，左后肢抬起并緊貼于腹部；術后14 d左右，左后肢出現比較明顯的肌肉萎縮，給予輕微von Frey刺激時，大鼠經常迅速將左后肢抬起，有時放入口中舔吮；CCI大鼠左后肢懸空時間常超過25 s，CCI大鼠無自噬肢體現象。

2.2 大鼠體重變化 CCI組大鼠術后健康狀況良好，體重無明顯減輕，但體重增長較Sham組和Nave組略慢。各組大鼠術前基礎值、術后第1、3天體重比較差異無統計學意義(P>0.05)。在術后第6、8、10、13天，CCI組大鼠體重與Nave組、Sham組比較差異有統計學意義(P<0.05)。術前、術后Nave組大鼠體重與Sham組比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 CCI模型大鼠體重變化(±s)g

表1 CCI模型大鼠體重變化(±s)g

*CCI組與Nave組、Sham組比較，P<0.05

組別 D0 D1 D3 D6 D8 D10 D13 Naimages/BZ_6_1866_491_1881_534.pngve組 Naimages/BZ_6_1866_491_1881_534.pngve7(n=8) 213±7.56 226.17±3.71 247.17±5.27 262.33±4.27 Na images/BZ_6_1866_491_1881_534.pngve14(n=8) 211.17±5.88 225.5±2.26 242.83±4.07 258.17±5.88 268.17±47.9 284±9.25 310±11 Sham 組 Sham7(n=8) 230.83±15.13 229.17±14.32 244.17±18.84 253.83±17.78 Sham14(n=8) 220.5±12.85 218.5±12.53 17.83±15.14 237.83±18.06 253.17±17.23 276±15.89 299.33±18.86 CCI組 CCI7(n=8) 218.2±5.97 217.4±5.55 231±15.3 242.8±15.16*CCI14(n=8) 215±11.79 208.6±11.55 218±8.4 233.6±12.01* 251.8±14.13* 269.6±9.29* 295.4±8.41*

2.3 機械刺激傷害感受閾(MWT)變化 各組大鼠術前機械性痛閾比較差異無統計學意義(P>0.05)。手術前、后Nave組大鼠痛閾與Sham組比較差異無統計學意義(P>0.05)。各組大鼠非術側機械性痛閾比較差異無統計學意義(P>0.05)。CCI組大鼠術側痛閾在手術后第3、6、8、10、13天明顯低于非手術側，亦明顯低于Sham組和Nave組(P<0.05)。CCI組大鼠術側痛閾在手術后第6天降低最明顯，此后一直保持此趨勢至術后第13天，見表2。

表2 CCI模型大鼠機械刺激傷害感受閾變化(±s) g

表2 CCI模型大鼠機械刺激傷害感受閾變化(±s) g

L：左足，R：右足，DX：*術后第X天CCI組與Nave組、Sham組比較，P<0.05

組別 足 D0 D3 D6 D8 D10 D13 Naimages/BZ_6_1866_491_1881_534.pngve7(n=8) L 56.57±2.85 57.05±3.24 57.85±1.65 R 55.42±2.87 56.33±2.12 57.18±1.76 Naimages/BZ_6_1866_491_1881_534.pngve14(n=8) L 56.06±2.32 55.81±2.41 55.34±2.76 55.2±3.29 56.23±3.03 56.04±2.87 R 55.89±2.64 54.34±2.43 53.63±2.59 56.38±2.72 55.43±3.31 56.09±2.54 Sham7(n=8) L 57.45±2.77 56.4±2.29 53.97±2.76 R 55.38±2.77 55.95±3.45 57.08±2.57 Sham14(n=8) L 55.71±2.68 56.8±1.97 55.29±2.76 57.26±2.38 55.44±3.26 55.51±2.51 R 56.33±2.15 55.75±2.73 54.45±3.1 57.33±1.93 55.85±2.76 54.39±2.74 CCI7(n=8) L 56.24±2.74 22.37±2.45* 16.84±1.64*R 55.65±2.7 55.55±2.99 56.38±2.27 CCI14(n=8) L 54.35±2.71 23.51±3.07* 18.16±1.51* 15.1±2.4* 14.7±2.37* 14.58±2.34*R 54.2±3.24 55.19±3.29 4.89±3.59 56.96±1.93 56.18±3 54.61±3.01

3 討論

神經病理性疼痛的研究大多來源于動物模型，盡管目前模型還存在不少缺陷，但是它為理解和探索人類神經病理性疼痛的發病機制提供了有用的工具。病理性疼痛按其病程可分為急性和慢性兩大類。前者多由損傷或炎癥反應所致，當損傷痊愈或炎癥消失時，疼痛即可消除。后者則多由難以消除的慢性炎癥或神經病變所致，病程常遷延很久。慢性病理性疼痛模型主要分為兩大類：炎癥性及神經源性[1-2]。神經病理性疼痛的病理機制比較復雜，病變部位可從外周感受器一直到腦。神經病理性疼痛一般均伴有血管功能異常及炎癥征象[3]。急性神經病理性疼痛患者由于患肢交感縮血管神經節后纖維神經遞質釋放量下降，引起表皮交感縮血管神經興奮性功能喪失[4]。Bennett和xie于1988年首次復制出CCI模型，是國際上應用較多的疼痛模型。該模型操作簡單，易掌握。該模型術后第2天開始出現痛反應，10～14 d達高峰，持續2個月后痛反應消失[1]。本次實驗研究結果與上述理論相符。

CCI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[5]。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。CCI模型的機制主要是由于機械壓迫使軸突損傷并引起異位放電，并且用含鉻腸線結扎坐骨神經后，局部重金屬鉻對神經的化學作用使炎癥介質釋放。大約在術后2周，神經損傷區域遠端的有髓鞘纖維幾乎全部脫髓鞘，但無髓鞘C纖維保持完整，損傷區域近端神經纖維正常[6]。

本研究還發現，CCI模型大鼠非手術側(右側)在術前、術后無顯著變化，說明未發生超敏反應，無“鏡像”痛發生。CCI大鼠行為學的改變及痛閾指標的變化有一定聯系，與經典文獻報道相符，說明模型建立成功，為進一步的深入研究奠定了良好基礎。

[1] Bennett G J，Xie Y K.A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man[J].Pain，1988，33(1):87-107.

[2] Bellavance L L，Beitz A J，Anwyl.Altered e-fos expression in the parabrachial nucleus in rodent model of CFA·induced peripheral inflammation[J].J Comp Neuron，1996，366(3):431-447.

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[4] Wasner G，Schattschneider J，Binder A，et a1.Complex regional pain syndrome-diagnostic，mechanisms，CNS involvement and therapy[J].Spinal Cord，2003，41(2):61-75.

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