經(jīng)眶下神經(jīng)注射ET-1復制三叉神經(jīng)痛大鼠模型*

曹啟旺，徐慧巧

（湖南省人民醫(yī)院 疼痛科，湖南 長沙 410005）

三叉神經(jīng)痛是一種臨床較常見的神經(jīng)病理性疼痛，主要特點是患側三叉神經(jīng)支配區(qū)域出現(xiàn)可觸誘發(fā)性或自發(fā)性的劇烈疼痛。有研究表明，外源性內皮素-1（Endothelin-1, ET-1）可以誘發(fā)動物形成短暫且劇烈的痛覺過敏、自發(fā)痛等疼痛反應[1-6]。本實驗經(jīng)大鼠眶下神經(jīng)干注射ET-1，力求復制一種與人類三叉神經(jīng)痛相接近的動物模型。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 采用健康清潔級成年雄性SD 大鼠，體重250～300 g，購自長沙天勤生物公司[動物許可證號：SCXK（湘）2014-0011]，飼養(yǎng)于湖南省人民醫(yī)院老年醫(yī)學研究所動物實驗中心。

1.1.2 主要設備與試劑 Von Frey 測痛儀（天津儀數(shù)科技），ET-1（美國Sigma公司）溶解在去離子蒸餾水中[7]，卡馬西平片（100 mg/片，上海三維制藥）溶解在生理鹽水中。

1.2 方法

1.2.1 動物模型的復制 健康 SD 大鼠術前禁食12 h，自由飲水，稱重后用10%水合氯醛（0.3 ml/kg）腹腔注射麻醉，取右側臥位，固定頭部及四肢。右側頰部顴骨下緣前1/3段脫毛、消毒、鋪巾。取1 cm長切口，將皮下組織向觸須墊方向鈍性分離，在顯微鏡下找到眶下孔并分離出眶下神經(jīng)，將針頭插入眶下神經(jīng)干的鞘膜內，用無菌紗條將周圍組織與眶下神經(jīng)隔離，然后注入不同劑量的ET-1溶液或生理鹽水，術后縫合切口[8-9]。將術后5 min內蘇醒的大鼠納入本實驗。

1.2.2 實驗分組 ①實驗 1：將 24 只 SD 大鼠隨機分為A、B、C 3組，每組8只。A、B組分別經(jīng)眶下神經(jīng)注射8和16 nmol ET-1溶液，C組注射10μl生理鹽水。觀察各組大鼠給藥后60 min眶下神經(jīng)支配區(qū)域機械痛閾值和抓臉行為的變化。②實驗2：將16只SD大鼠隨機分為D、E組，每組8只。D、E組分別喂卡馬西平 10 mg/（kg·d）、生理鹽水，連續(xù) 3 d。然后按實驗1的方法復制三叉神經(jīng)痛模型，觀察注射ET-1后60 min大鼠眶下神經(jīng)支配區(qū)域機械痛閾的變化。

1.3 大鼠行為學檢測

大鼠在實驗前適應環(huán)境3 d，術前10 min，以及術后10、20、30、40、50和60 min分別進行行為學測定。采用Von Frey細絲測定大鼠右側觸須墊機械刺激閾值，刺激強度分別為0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0和12.0 g。大鼠出現(xiàn)≥1項表現(xiàn)即判定為陽性反應：①將頭面部藏在身下以免受刺激的退縮反應；②連續(xù)≥3次搔抓面部刺激區(qū)域的抓臉行為；③抓咬刺激物并有攻擊動作[10]。由4.0 g開始刺激，如有反應，則用低一級刺激力度的細絲；如沒有反應，則加大一級刺激力度的細絲。以此類推，從有反應開始再給3次相同強度的刺激。如用大鼠對最大力度12.0 g的刺激無反應，則痛覺閾值為12.0 g。記錄大鼠術后60 min自發(fā)性抓臉行為的次數(shù)（除外細絲刺激誘發(fā)的抓臉行為）。

1.4 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，比較用單因素方差分析或重復測量設計的方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 A、B、C組大鼠術后機械痛閾值和抓臉行為的變化

A、B、C組大鼠右側觸須墊部術后10、20、30、40、50和60 min的機械痛閾值比較，采用重復測量設計的方差分析，結果：①術后不同時間點大鼠右側觸須墊部的機械痛閾值有差別（F=129.455，P=0.000）；②3組大鼠術后右側觸須墊部的機械痛閾值有差別（F=41.630，P=0.000），B組較A、C組低，相對痛覺反應敏感性高；③3組大鼠術后右側觸須墊部的機械痛閾值變化趨勢有差異（F=34.711，P=0.000）（見表1和圖1）。A、B、C組大鼠術后抓臉行為分別為（4.875±0.835）、（8.000±0.756）和（2.625±1.061）次，經(jīng)單因素方差分析，差異有統(tǒng)計學意義（F=53.127，P=0.000），B組高于A、C組，相對自發(fā)性疼痛反應次數(shù)多（P＜0.05）。經(jīng)眶下神經(jīng)注射 16 nmol ET-1 更容易引起大鼠產(chǎn)生三叉神經(jīng)痛樣痛覺過敏和自發(fā)性疼痛反應。

2.2 D、E組大鼠術后機械痛閾值和抓臉行為的變化

D、E組大鼠右側觸須墊部術后10、20、30、40、50和60 min的機械痛閾值比較，采用重復測量設計的方差分析，結果：①術后不同時間點大鼠術后右側觸須墊部的機械痛閾值有差別（F=105.367，P=0.000）；②兩組大鼠術后右側觸須墊部的機械痛閾值有差別（F=32.870，P=0.000），D 組較 E 組高，相對痛覺反應敏感性低；③兩組大鼠術后右側觸須墊部的機械痛閾值變化趨勢有差別（F=37.249，P=0.000）。卡馬西平可較好地抑制三叉神經(jīng)痛大鼠模型最主要的疼痛行為學改變。見表2和圖2。

表1 3組大鼠術后不同時間點機械痛閾值比較 （n =8，g，±s）

表1 3組大鼠術后不同時間點機械痛閾值比較 （n =8，g，±s）

組別 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min A 組 8.50±1.41 7.25±2.12 6.25±1.28 6.50±0.93 7.50±1.41 8.00±1.51 B組 6.50±1.77 5.25±1.83 2.25±1.17 3.00±1.51 4.00±1.51 6.50±1.41 C 組 11.00±1.07 10.75±1.04 10.50±0.93 11.00±1.07 10.75±1.04 11.00±1.07

圖1 3組大鼠術后機械痛閾值的變化趨勢

表2 D、E組大鼠術后不同時間點機械痛閾值比較 （n =8，±s）

表2 D、E組大鼠術后不同時間點機械痛閾值比較 （n =8，±s）

組別 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min D組 9.50±1.41 8.75±1.49 8.25±1.67 9.00±1.51 9.25±1.83 10.00±1.51 E組 6.50±1.77 5.25±1.83 2.25±1.17 3.00±1.51 4.00±1.51 6.50±1.41

圖2 D、E組大鼠術后機械痛閾值的變化趨勢

3 討論

三叉神經(jīng)痛患者的患側三叉神經(jīng)支配區(qū)域可出現(xiàn)痛覺過敏、自發(fā)痛和觸誘發(fā)痛等典型神經(jīng)病理性疼痛癥狀，痛覺過敏和觸誘發(fā)痛可因機械或化學刺激而誘發(fā)，自發(fā)痛則表現(xiàn)為疼痛區(qū)域可自發(fā)出現(xiàn)陣發(fā)性劇痛。臨床上，三叉神經(jīng)痛多因某種誘因作用于三叉神經(jīng)感覺通路上某一部位而引起。ET-1是一種含有21個氨基酸的強效血管活性肽，作用于外周傷害性感受器的內皮素A受體可引起神經(jīng)性疼痛痛覺過敏與自發(fā)痛[11-13]。本實驗經(jīng)大鼠眶下神經(jīng)干注射16 nmol ET-1后60 min，大鼠眶下神經(jīng)支配區(qū)域出現(xiàn)機械痛閾值降低（痛覺過敏）和自發(fā)性的抓臉行為次數(shù)增多（自發(fā)痛），筆者推測可能是ET-1使眶下神經(jīng)感覺神經(jīng)元內鈣離子濃度升高和鈉通道電流增強[14-15]，增加神經(jīng)元細胞動作電位產(chǎn)生的頻率，使神經(jīng)元過度興奮，產(chǎn)生痛覺過敏和自發(fā)痛等典型三叉神經(jīng)痛行為學表現(xiàn)。

卡馬西平是臨床上治療三叉神經(jīng)痛的首選藥物，能降低神經(jīng)細胞膜對鈉離子和鈣離子的通透性，從而降低神經(jīng)細胞的興奮性，延長不應期，抑制神經(jīng)元的過度興奮，提高患者的痛閾，降低疼痛強度及發(fā)作頻率。本實驗發(fā)現(xiàn)，卡馬西平喂藥大鼠術后右側觸須墊部對機械刺激的痛敏反應敏感性較對照組降低，說明卡馬西平可抑制模型大鼠的觸誘發(fā)痛和自發(fā)痛等典型三叉神經(jīng)疼痛行為學改變，從另一個角度證明經(jīng)大鼠眶下神注射ET-1復制三叉神經(jīng)痛模型的可行性。

綜上所述，經(jīng)眶下神注射ET-1復制三叉神經(jīng)痛模型是與臨床三叉神經(jīng)痛較接近的動物模型之一，但本模型也存在一定的局限性和不足。首先，本模型更趨向于炎癥刺激所引起的三叉神經(jīng)痛；其次，本模型持續(xù)時間太短。相信隨著醫(yī)學工作者對三叉神經(jīng)痛發(fā)病機制認識的深入和實驗方法的不斷改進，這些缺點都可以克服。