4 種常用神經(jīng)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(yī)藥大學第三臨床醫(yī)學院，浙江 杭州310053；2.浙江中醫(yī)藥大學附屬第三醫(yī)院，浙江 杭州310005；3.浙江中醫(yī)藥大學，浙江 杭州310053）

神經(jīng)病理痛是由神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性損害和功能障礙所激發(fā)或引起的疼痛，以自發(fā)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(jīng)病理痛動物模型是研究神經(jīng)病理痛的基礎，動物模型的制作在神經(jīng)病理痛的研究中占據(jù)重要的地位[2-3]。目前最常用的神經(jīng)病理痛動物模型主要包括坐骨神經(jīng)慢性壓榨模型[4]（The chronic constriction injury of the sciatic nerve，CCI）、坐骨神經(jīng)部分結扎模型[5]（The partial sciatic nerve ligation model，PSL）、脊神經(jīng)選擇結扎模型[6]（The spinal nerve ligation model，SNL）、坐骨神經(jīng)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(jīng)病理痛模型的構建方法及特點

1.1 坐骨神經(jīng)慢性壓榨（CCI）模型

CCI 模型模擬的是臨床坐骨神經(jīng)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(jīng)干，于坐骨神經(jīng)分支近端處用羊腸線松扎坐骨神經(jīng)4 道，每2 道之間間隔1mm，結扎強度以傷口周圍肌肉產(chǎn)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(jīng)慢性機械性壓迫、炎癥刺激和神經(jīng)有髓鞘纖維受壓后產(chǎn)生的神經(jīng)損傷，故導致該模型的疼痛原因應包括炎性痛和神經(jīng)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(xù)作用于周圍傷害性感受器和外周神經(jīng)、脊髓的后根或后根神經(jīng)節(jié)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(jīng)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(jīng)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(fā)現(xiàn)，羊腸線仍是制備CCI 模型的首選，經(jīng)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(jīng)干后再行絲線結扎。與傳統(tǒng)CCI模型相比，此法對神經(jīng)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(jīng)鞘膜水腫急性期造成絲線對神經(jīng)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(jīng)結扎度的微小差別，以保障模型的成功率。

1.2 坐骨神經(jīng)部分結扎（PSL）模型

PSL 模型模擬的是臨床坐骨神經(jīng)受損后引起的灼性痛。造模方法采用在股骨遠端關節(jié)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(jīng)后，仔細分離出坐骨神經(jīng)干的背側和周圍組織，用固定鉗鉗夾坐骨神經(jīng)背側部分的神經(jīng)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(jīng)干[5]。坐骨神經(jīng)痛是臨床常見多發(fā)的神經(jīng)病理痛，灼性痛又是坐骨神經(jīng)痛的主要癥狀之一[13]，而部分神經(jīng)損傷是造成灼性痛的主要原因；同時坐骨神經(jīng)干是神經(jīng)系統(tǒng)中最粗大的神經(jīng)，對大鼠坐骨神經(jīng)進行半結扎較其它神經(jīng)難度小[14-15]，故PSL 模型對研究臨床坐骨神經(jīng)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(jīng)干，故受術者主觀影響較少；不足之處是，術后觀察發(fā)現(xiàn)PSL 模型患足有一定的攣縮現(xiàn)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(jīng)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(jīng)，用絲線緊扎內側L5 脊神經(jīng)[6，17]。SNL 模型損傷的僅僅為L5 神經(jīng)叢和后根，故損傷節(jié)段與未損節(jié)段完全分離，適用于對比損傷和未損傷的脊髓節(jié)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(fā)生退行性改變和外力因素的作用下，椎間盤的纖維環(huán)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(jīng)根遭受刺激或壓迫，從而產(chǎn)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?，F(xiàn)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(fā)感染，成功率較低。另外，SNL 模型不適用于單一周圍神經(jīng)支配的神經(jīng)病理痛研究。

1.4 坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷（SNI）模型

SNI 模型是相對較新型的外周神經(jīng)損傷導致的長時程神經(jīng)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(jīng)平行方向切開皮膚，鈍性分離股二頭肌，暴露坐骨神經(jīng)干及其遠端分支，玻璃分針分離周圍粘連組織和坐骨神經(jīng)的3條分支：脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)和腓腸神經(jīng)，用絲線緊緊結扎脛神經(jīng)和腓總神經(jīng)，同時在神經(jīng)干結扎的遠側端用眼科剪剪掉大約2～4mm 神經(jīng)干[7]。SNI 模型結扎的是坐骨神經(jīng)的分支，相較以上3 種模型而言，神經(jīng)損傷的位置較低，且保留了其中一支分支，一方面使神經(jīng)支配的區(qū)域定位更精確化，又能保證感覺信號的傳入神經(jīng)途徑的完整性，還能對另兩分支支配的區(qū)域進行一定的神經(jīng)營養(yǎng)[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(xiàn)象[22]，且神經(jīng)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(xiàn)象，使SN I 模型有別于其它3 種模型，存在揭示神經(jīng)病理痛發(fā)生的新機制的可能性。

2 不同神經(jīng)損傷方式的區(qū)別與應用

損傷神經(jīng)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(jīng)、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(jīng)后，用何種方式造成神經(jīng)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(jīng)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(jīng)再生續(xù)接的考慮。因此，造模時應根據(jù)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(jīng)或雙重結扎后切斷。

3 4 種神經(jīng)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(jīng)病理痛模型都存在自衛(wèi)、過度舔舐患足、患足承重能力下降等被視為自發(fā)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(tài)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(jīng)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(xiàn)象。其中，PSL 最早出現(xiàn)機械痛敏現(xiàn)象，在神經(jīng)結扎后的幾小時內就表現(xiàn)出對von Frey 纖維絲刺激的痛覺超敏現(xiàn)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(yōu)于CCI；總體穩(wěn)定性上來講，以SNL 和SNI 的穩(wěn)定性最強[2，26，30-32]。

3.3 熱痛敏

普遍認為CCI、PSL、SNL 3 種神經(jīng)病理痛模型都存在熱痛敏現(xiàn)象[26，32-34]，其中，以CCI 對熱刺激的敏感性最優(yōu)，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(xiàn)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(jīng)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(jīng)來完成模型的制備，也都存在各自的優(yōu)勢和局限性。其中，CCI 模型模擬的是臨床坐骨神經(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(jié)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(jīng)支配的神經(jīng)病痛研究；SNI 模型是相對較新型的外周神經(jīng)損傷導致的長時程神經(jīng)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(xiàn)象既是其優(yōu)點，又是其缺點。故采用何種神經(jīng)病理痛模型應根據(jù)研究的實際情況而定，不能盲目取舍。另外，選擇何種神經(jīng)損傷方式也要做進一步地考慮。由于神經(jīng)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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