神經(jīng)病理性疼痛(Neuropathic Pain)是由神經(jīng)系統(tǒng)損傷或疾病引發(fā)的慢性疼痛,其核心特征為疼痛程度與實際組織損傷不匹配,并伴隨自發(fā)性疼痛、痛覺過敏(Hyperalgesia)及痛覺超敏(Allodynia)。因其機制復雜、致殘性高且缺乏有效治療手段,已成為醫(yī)學與科研領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。動物模型是揭示疼痛機制和篩選藥物的關(guān)鍵工具,其中慢性坐骨神經(jīng)壓迫模型(CCI)和坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷模型(SNI)應(yīng)用最廣。
接下來介紹這兩種常見的神經(jīng)病理性疼痛造模方法,方便大家合理選擇實驗方案,保障科研的高效開展。
慢性坐骨神經(jīng)壓迫模型(CCI)
實驗步驟:
① 大小鼠麻醉后,用無菌剪刀的尖端鈍性切開皮膚,鈍性分離股二頭肌,暴露坐骨神經(jīng)主干。② 使用生理鹽水浸泡后的鉻制腸線在神經(jīng)干上間隔1 mm輕度結(jié)扎3次(力度以可見神經(jīng)微凹陷為度)。
③ 柔性閉合肌肉,縫合皮膚,術(shù)后監(jiān)測動物活動能力,避免結(jié)扎過緊導致肢體癱瘓。結(jié)扎力度需精準,過度壓迫可阻斷神經(jīng)傳導,引發(fā)運動功能障礙。
Tip
大鼠結(jié)扎完畢,將下肢靜置幾分鐘,若靜脈變得比較清晰則表明結(jié)扎松緊度合適;如有充血現(xiàn)象,則表明結(jié)扎太緊了[1]。
坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷模型(SNI)
實驗步驟:
① 大小鼠麻醉后,用無菌剪刀的尖端鈍性切開皮膚,鈍性分離股二頭肌,暴露坐骨神經(jīng)后,分離其三大分支(脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)、腓腸神經(jīng))。
② 使用生理鹽水浸泡后的結(jié)扎脛神經(jīng)與腓總神經(jīng),需保留腓腸神經(jīng)完整,此步驟需極度謹慎避免觸碰腓腸神經(jīng)分支[3]。
③ 用剪刀在結(jié)扎節(jié)上下方切斷神經(jīng),優(yōu)先從神經(jīng)結(jié)扎節(jié)的近心端剪斷神經(jīng),然后在結(jié)扎節(jié)遠心端出剪斷神經(jīng),避免牽扯神經(jīng)。
④ 柔性閉合肌肉,縫合皮膚。術(shù)后觀察足部外翻(脛神經(jīng)損傷標志)及趾伸展障礙(腓總神經(jīng)損傷標志)。
造模技術(shù)比較
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CCI模型 |
SNI模型 |
疼痛類型 |
機械痛+熱痛 |
機械痛+冷痛(丙酮實驗陽性) |
痛閾變化時程 |
術(shù)后第1天出現(xiàn)機械痛,3天左右出現(xiàn)熱痛,痛閾7天左右穩(wěn)定,持續(xù)≥21天 |
術(shù)后1天機械痛顯著下降,3天左右基本穩(wěn)定,持續(xù)≥28天 |
CCI模型作為經(jīng)典的神經(jīng)病理性疼痛造模方法,具有機械痛與熱痛表型明確以及疼痛周期較長的優(yōu)勢。然而,其結(jié)扎力度大小與不同實驗動物結(jié)扎力度能否保持一致是技術(shù)難點,需實驗人員反復練習提高手感(建議結(jié)扎后神經(jīng)直徑縮小≤30%),以避免運動功能損傷導致的模型偏差。
相比之下,SNI模型通過選擇性神經(jīng)分支切斷,可快速實現(xiàn)機械痛閾值下降(術(shù)后1天下降顯著)且疼痛維持穩(wěn)定(≥28天),尤其適合長期機械痛敏和藥物療效評估。但其手術(shù)流程更為精細,且造模后熱痛反應(yīng)微弱(熱板實驗陰性),不適用于熱痛相關(guān)課題。
在完成神經(jīng)病理性疼痛模型構(gòu)建后,可借助瑞沃德冰凍切片機(點擊跳轉(zhuǎn)了解更多產(chǎn)品信息)對模型小鼠的坐骨神經(jīng)、腰段背根神經(jīng)節(jié)、腰段脊髓背角及皮層、丘腦、前扣帶回、杏仁核等其他疼痛相關(guān)腦區(qū)進行組織切片制備。
通過這一操作,能夠進一步剖析神經(jīng)病理性疼痛相關(guān)組織在分子層面的特征性變化,為深入開展疼痛發(fā)生的具體機制研究及神經(jīng)環(huán)路解析提供關(guān)鍵的形態(tài)學和分子生物學依據(jù)。
參考文獻:
[1] 馬騁, 李翠賢, 易建良, 等. 不同材料制備大鼠神經(jīng)病理性疼痛CCI 模型的比較. 中國藥理學通報, 2008, 24(4): 555-557.
[2] Xu N, Wu MZ, Deng XT, et al. Inhibition of YAP/TAZ Activity in Spinal Cord Suppresses Neuropathic Pain. J Neurosci. 2016;36(39):10128-10140.
[3] Richner, M., Bjerrum, O.J., Nykjaer, A., Vaegter, C.B. The Sparenjury (SNI) Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice. J. Vis Exp. (54), e3092, doi:10.3791/3092 (2011).
[4] Sorge RE, Mapplebeck JC, Rosen S, et al. Different immune cells mediate mechanical pain hypersensitivity in male and female mice. Nat Neurosci.
[5] Zhang YK, Huang ZJ, Liu S, Liu YP, Song AA, Song XJ. WNT signaling underlies the pathogenesis of neuropathic pain in rodents. J Clin Invest.