4 種常用神經病理痛動物模型的評價*

葉佳瑜，顏思思，蔣永亮，2，何曉芬，2，杜俊英，2，陳利芳，2，方劍喬

（1.浙江中醫藥大學第三臨床醫學院，浙江 杭州310053；2.浙江中醫藥大學附屬第三醫院，浙江 杭州310005；3.浙江中醫藥大學，浙江 杭州310053）

神經病理痛是由神經系統原發性損害和功能障礙所激發或引起的疼痛，以自發性疼痛、痛覺過敏和痛覺超敏為主要特征[1]，是臨床治療的難點，因此也是基礎研究的熱點。神經病理痛動物模型是研究神經病理痛的基礎，動物模型的制作在神經病理痛的研究中占據重要的地位[2-3]。目前最常用的神經病理痛動物模型主要包括坐骨神經慢性壓榨模型[4]（The chronic constriction injury of the sciatic nerve，CCI）、坐骨神經部分結扎模型[5]（The partial sciatic nerve ligation model，PSL）、脊神經選擇結扎模型[6]（The spinal nerve ligation model，SNL）、坐骨神經分支選擇性損傷模型[7]（The spared nerve injury model，SNI）等4 種。就其造模方法、特點、行為學等綜述如下。

1 4 種神經病理痛模型的構建方法及特點

1.1 坐骨神經慢性壓榨（CCI）模型

CCI 模型模擬的是臨床坐骨神經慢性縮窄性損傷。造模方法為在右大腿中部處切開皮膚，鈍性分離股二頭肌，暴露坐骨神經干，于坐骨神經分支近端處用羊腸線松扎坐骨神經4 道，每2 道之間間隔1mm，結扎強度以傷口周圍肌肉產生一個小的短暫性抽搐為宜[4]。原理是利用羊腸線遇水膨脹的性質，形成對神經慢性機械性壓迫、炎癥刺激和神經有髓鞘纖維受壓后產生的神經損傷，故導致該模型的疼痛原因應包括炎性痛和神經病理痛[8]。目前認為[9-10]，臨床常見局部慢性痛的病因機制主要分為病灶處機械性刺激、炎性反應持續作用于周圍傷害性感受器和外周神經、脊髓的后根或后根神經節細胞損傷這兩種。一般情況下，2 種病因同時存在，相互作用。因此CCI 模型造模后引起的疼痛與臨床坐骨神經痛等慢性痛的病因最貼切。另外，CCI 模型操作簡便，手術難度小，故受到研究者的青睞。其缺點是造模中最關鍵的一步——羊腸線結扎受術者的主觀影響大，過緊遇水膨脹后易造成內膜水腫、血管淤血；過松則對神經的壓迫和損傷不夠，故模型的重復性較差。

出于羊腸線的結扎重復性差的考慮，馬騁等[11]對腸線、絲線、PE 套管3 種材料制備的CCI 模型進行了比較，研究發現，羊腸線仍是制備CCI 模型的首選，經過生理鹽水浸泡后，能增強結扎手感。另外，林露等[12]對CCI 模型進行了改良，采用無菌多孔膠皮包裹坐骨神經干后再行絲線結扎。與傳統CCI模型相比，此法對神經干的壓迫力度更一致，減少了術者的主觀影響，同時避免了因神經鞘膜水腫急性期造成絲線對神經干的急性切割。盡管如此，CCI模型仍需要術者增強手感，熟悉神經結扎度的微小差別，以保障模型的成功率。

1.2 坐骨神經部分結扎（PSL）模型

PSL 模型模擬的是臨床坐骨神經受損后引起的灼性痛。造模方法采用在股骨遠端關節近股骨轉子處切開皮膚，鈍性分離股二頭肌等肌肉，暴露坐骨神經后，仔細分離出坐骨神經干的背側和周圍組織，用固定鉗鉗夾坐骨神經背側部分的神經外膜，同時避免壓迫外膜下的結構，用針將硅絲線穿入并緊扎約1/3～1/2 厚度的神經干[5]。坐骨神經痛是臨床常見多發的神經病理痛，灼性痛又是坐骨神經痛的主要癥狀之一[13]，而部分神經損傷是造成灼性痛的主要原因；同時坐骨神經干是神經系統中最粗大的神經，對大鼠坐骨神經進行半結扎較其它神經難度小[14-15]，故PSL 模型對研究臨床坐骨神經引起的灼性痛具有較大的參考價值和一定的可行性。另外，PSL 模型造模也相對簡單，與CCI 模型相比，需要緊扎神經干，故受術者主觀影響較少；不足之處是，術后觀察發現PSL 模型患足有一定的攣縮現象[16]，若后期要進行相關行為學的檢測，需要進一步考慮。

1.3 脊神經選擇結扎模型（SNL）模型

SNL 模型模擬的是臨床腰椎間盤突出癥。造模方法選擇大鼠脊柱右側旁開0.5cm 處，沿L3-S2 垂直切開背部皮膚，鈍性分離皮下組織和椎旁肌肉，暴露L4-S2 橫突。用小咬骨鉗咬除L6 橫突，暴露、分離L4、L5 脊神經，用絲線緊扎內側L5 脊神經[6，17]。SNL 模型損傷的僅僅為L5 神經叢和后根，故損傷節段與未損節段完全分離，適用于對比損傷和未損傷的脊髓節段來研究燒灼痛機制[18]。另外，臨床上常見的腰椎間盤突出癥主要是因為脊髓髓核等發生退行性改變和外力因素的作用下，椎間盤的纖維環破裂，髓核組織從破裂之處突出（或脫出）于后方或椎管內，導致相鄰脊神經根遭受刺激或壓迫，從而產生一系列臨床癥狀，以腰4-5、腰5-骶1 突出最多見[19-20]。故SNL 模型的造模原理符合腰椎間盤突出癥的定位和病因，能模型臨床腰突癥狀，是研究腰椎間盤突出癥的理想模型。又因為SNL 模型術后患足除輕度外翻、足趾緊收外，未見運動缺陷和畸形改變等異常現象[6]，成為近年來興起的研究痛情緒和痛記憶的主要模型之一[21]。SNL 模型具有高度的可重復性，但較CCI 模型、PSL 模型相比，手術過程復雜，手術范圍大，術后易發感染，成功率較低。另外，SNL 模型不適用于單一周圍神經支配的神經病理痛研究。

1.4 坐骨神經分支選擇性損傷（SNI）模型

SNI 模型是相對較新型的外周神經損傷導致的長時程神經病理痛模型。造模方法是，于大鼠股骨中點下約0.5cm 處，即與坐骨神經平行方向切開皮膚，鈍性分離股二頭肌，暴露坐骨神經干及其遠端分支，玻璃分針分離周圍粘連組織和坐骨神經的3條分支：脛神經、腓總神經和腓腸神經，用絲線緊緊結扎脛神經和腓總神經，同時在神經干結扎的遠側端用眼科剪剪掉大約2～4mm 神經干[7]。SNI 模型結扎的是坐骨神經的分支，相較以上3 種模型而言，神經損傷的位置較低，且保留了其中一支分支，一方面使神經支配的區域定位更精確化，又能保證感覺信號的傳入神經途徑的完整性，還能對另兩分支支配的區域進行一定的神經營養[12]。同時，SNI 模型造模方法簡單，可重復性高，故得到了較廣地運用。其缺點是患足也存在一定的攣縮、外翻現象[22]，且神經損傷導致的痛敏一般認為僅累及機械痛異常[23]，熱刺激的縮足潛伏期閾值未見明顯[12，24]，故行為學檢測局限。但也因為SNI 模型大鼠熱敏和機械痛敏分離的獨特現象，使SN I 模型有別于其它3 種模型，存在揭示神經病理痛發生的新機制的可能性。

2 不同神經損傷方式的區別與應用

損傷神經的方式存在多種選擇，一般包括結扎、結扎后切斷、結扎后切斷并去除末梢一段神經、雙重結扎后切斷等4 種方法[7，25-26]。即使相同模型在暴露神經后，用何種方式造成神經損傷也不能一概而論。首先需要指出的是結扎和切斷之間存在一定的差異，結扎造成的損傷偏慢性，而切斷則以急性為主；結扎后切斷、結扎后切斷并去除末梢一段神經以及雙重結扎后切斷均為急性損傷，三者之間的差異不大，后兩者為出于防止神經再生續接的考慮。因此，造模時應根據模型的性質和實驗時間的長短選擇合適的損傷方式，急性切斷，慢性結扎，急性短期實驗（＜14d）可僅切斷；急性長期實驗（>14d），最好結扎后切斷并去除末梢一段神經或雙重結扎后切斷。

3 4 種神經病理痛模型的疼痛行為學、機械痛敏、熱痛敏比較

3.1 疼痛行為學

4 種神經病理痛模型都存在自衛、過度舔舐患足、患足承重能力下降等被視為自發性疼痛的行為，偶有累及健側，造成鏡像痛的報道[27-28]。CCI、PSL、SNI 3 種模型還存在患足蜷曲、外翻等形態改變。另有報道稱，CCI 模型和SNL 模型部分大鼠還存在輕中度的自殘行為[11，29]。

3.2 機械痛敏

4 種神經病理痛模型都存在長時程的機械痛敏，包括機械痛覺過敏和超敏現象。其中，PSL 最早出現機械痛敏現象，在神經結扎后的幾小時內就表現出對von Frey 纖維絲刺激的痛覺超敏現象，其后依次為SNI，CCI，SNL；在對機械刺激的敏感性上，SNI 和SNL 的敏感性優于CCI；總體穩定性上來講，以SNL 和SNI 的穩定性最強[2，26，30-32]。

3.3 熱痛敏

普遍認為CCI、PSL、SNL 3 種神經病理痛模型都存在熱痛敏現象[26，32-34]，其中，以CCI 對熱刺激的敏感性最優，這可能與CCI 模型中的炎性反應有關[26]。一般認為SNI 對熱刺激不敏感，一般只作為評判模型成敗與否的參考標準。但也有文獻顯示[7，35]SNI 模型同樣存在熱痛敏現象。所以關于SNI 模型熱痛敏的情況仍需要做進一步的研究。

4 小結

綜上所述，CCI、PSL、SNL、SNI 4 種神經病理痛模型造模方法各異，原理也各不同，但主要是通過損傷外周神經來完成模型的制備，也都存在各自的優勢和局限性。其中，CCI 模型模擬的是臨床坐骨神經慢性縮窄性損傷，且病因學上與臨床疼痛機制最符合，但模型重復性低；PSL 模型模擬的是臨床坐骨神經引起的灼性痛，模型簡單，可重復性高，但患足有一定的攣縮現象，不利于相關行為學檢測；SNL模型模擬的是臨床腰椎間盤突出癥，模型重復性高，同時適用于從損傷和未損傷的不同脊髓節段來進行對比研究，但造模復雜，成功率低，術后易感染，且SNL 模型不適用于單一周圍神經支配的神經病痛研究；SNI 模型是相對較新型的外周神經損傷導致的長時程神經病理痛模型，模型簡單，可重復性高，機械痛敏和熱痛敏分離的現象既是其優點，又是其缺點。故采用何種神經病理痛模型應根據研究的實際情況而定，不能盲目取舍。另外，選擇何種神經損傷方式也要做進一步地考慮。由于神經病理痛仍然是當前臨床和研究的難度、熱點，因此在未來較長時間內，動物模型都將是研究該疾病的重要手段。加強對這4 種模型的了解，有助于研究的順利開展，使其更好地指導臨床實踐。

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