內(nèi)臟痛模型的研究進(jìn)展

內(nèi)臟痛模型的研究進(jìn)展

門牙疼痛是臨床上非常常見的癥狀，但與身體疼痛相比沒有得到廣泛研究。一個(gè)重要的方面是缺乏可靠的內(nèi)臟疼痛模型。近年來隨著研究的不斷深入,人們對內(nèi)臟痛認(rèn)識逐步加深,盡管還沒有公認(rèn)模型的出現(xiàn),但是各位學(xué)者提出多種模型來研究內(nèi)臟痛。從中選出合適的模型是內(nèi)臟痛研究的首要問題,本文對目前應(yīng)用較為廣泛模型的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)作一簡要綜述。1內(nèi)臟器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)臟器官感覺可分為3類。第1類器官沒有任何感覺特性,包括肝,腎,肺等實(shí)質(zhì)性器官;第2類器官包括心血管,呼吸道,胃,小腸,膽道系統(tǒng)和內(nèi)生殖器等中空性器官,對于這類器官,疼痛是唯一可誘發(fā)的感覺;第3類器官包括食管,結(jié)腸,直腸和膀胱等,它們不僅可以產(chǎn)生非痛感覺,如膀胱排尿感和直腸排便感,而且可以引起痛覺,這類器官易于施加刺激和便于實(shí)驗(yàn)操作,故成為內(nèi)臟痛研究的常用靶位。內(nèi)臟器官的結(jié)構(gòu)決定其特點(diǎn):①感覺定位模糊;②常伴有牽涉痛(referredpain);③常伴有運(yùn)動和/或自主神經(jīng)反射;④持續(xù)性內(nèi)臟痛可以引起痛覺過敏(hyperalgesia)。2傷害性反應(yīng)的特點(diǎn)內(nèi)臟痛刺激可以分為4類:電刺激、機(jī)械刺激、化學(xué)性以及缺血性刺激。其中以機(jī)械性擴(kuò)張性刺激和化學(xué)性刺激應(yīng)用最為廣泛。什么刺激可以成為引起內(nèi)臟痛的適宜刺激,目前還不清楚,但是已經(jīng)明確,一種生理性刺激強(qiáng)度增加可以產(chǎn)生疼痛,這種刺激則是較為合適的刺激,像膀胱內(nèi)一定壓力可以產(chǎn)生排尿感,當(dāng)壓力繼續(xù)增加到一定程度時(shí),可以產(chǎn)生痛覺。一個(gè)傷害性刺激必須符合下列條件:①人類也可以產(chǎn)生疼痛;②研究的動物出現(xiàn)厭惡反應(yīng);③鎮(zhèn)痛措施可以減少這種反應(yīng)。內(nèi)臟傷害性反應(yīng)缺乏特異性,因此可靠的內(nèi)臟傷害性反應(yīng)具備以下特征:①易重復(fù);②可以被鎮(zhèn)痛措施抑制;③非鎮(zhèn)痛措施不能抑制。盡管這些條件難以達(dá)到,但對新型內(nèi)臟痛模型的評價(jià)還是重要的。3一般內(nèi)臟疼痛模型3.1急性內(nèi)臟疼痛的表現(xiàn)3.1.1沒有同時(shí)采用相應(yīng)的行為特征又稱為扭動試驗(yàn)、腹部收縮試驗(yàn)。向動物腹腔中注射化學(xué)刺激物,引起典型的動物腹部肌肉收縮,同時(shí)伴有一側(cè)后肢外伸。此試驗(yàn)可應(yīng)用于多種動物,以小鼠和大鼠最佳。腹腔注射的化學(xué)刺激物有多種:五羥色胺(5-HT)、緩激肽、乙酰膽堿(ACH)、硫酸鎂等。應(yīng)用最普遍的是乙酸,劑量為0.6～9%V/V0.2ml/mice,或0.5～2.5ml/rat。這種模型是應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)臟痛模型之一。優(yōu)點(diǎn)是操作方便,避免了麻醉藥對模型的影響,行為反應(yīng)即時(shí)出現(xiàn),變化明顯,具有一定的特異性。Schmacse提出了一個(gè)行為學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn),將扭體行為分為0～3四個(gè)等級:0級:正常姿勢;1:身體斜向一邊;2:后肢伸展,后爪頻繁后擺;3:腹部肌肉收縮,后肢后伸。根據(jù)這個(gè)評分標(biāo)準(zhǔn)可以把行為學(xué)量化。因此,這種模型也成為評定其它模型的一個(gè)對照標(biāo)準(zhǔn)。由于化學(xué)物質(zhì)在腹腔內(nèi)擴(kuò)散程度不一樣,行為學(xué)與神經(jīng)生理學(xué)的變化不完全一致,可能是由于廣泛的腹膜炎造成腹壁肌肉緊張,有軀體痛的參與而導(dǎo)致的。非阿片類藥物,如阿托品也可抑制扭體反應(yīng),而且約有8%的動物不出現(xiàn)扭體反應(yīng),因此,這種模型盡管應(yīng)用廣泛,但特異性還存在一定疑問。3.1.2局部疼痛因素模型將化學(xué)物質(zhì)注射到特定部位,如賁門、膽囊、動脈周圍等,產(chǎn)生局限性炎癥,活化感覺神經(jīng)纖維產(chǎn)生疼痛。以心包炎模型和乙狀結(jié)腸痛模型最為確切。3.1.2.壓力性刺激試驗(yàn)Euchner-Wanser在1994年提出的,手術(shù)將一環(huán)行硅導(dǎo)管放在心包內(nèi),5d后,將緩激肽、組胺和前列腺素E2,注射到清醒大鼠心包內(nèi),大鼠迅速出現(xiàn)明顯的厭惡反應(yīng)。McDermatt等認(rèn)為產(chǎn)生心包炎癥同時(shí),心包內(nèi)壓力的增加也可產(chǎn)生壓力性刺激。此模型的優(yōu)點(diǎn)是與臨床上心包炎類似,行為學(xué)變化確切,但是手術(shù)操作復(fù)雜,而且向心包內(nèi)注入化學(xué)刺激物后可引起大鼠出現(xiàn)嚴(yán)重心律失常,造成死亡。3.1.2.大鼠主神經(jīng)損傷模型Miampamba等在1995年提出的。大鼠吸入麻醉后(乙醚或異氟醚),將5%的甲醛100ul注射到距肛門35mm處的乙狀結(jié)腸壁。行為學(xué)反應(yīng)有兩個(gè)時(shí)項(xiàng):45min內(nèi)和1～2h之間。以45min內(nèi)的行為學(xué)變化最為明顯。行為學(xué)分為4個(gè)等級:①舔下腹或下肢(L);②伸展肢體(B);③腹部收縮(C);④肋腹部收縮,弓背(W)。大鼠翻正反射恢復(fù)后,每15min計(jì)算各個(gè)行為學(xué)的次數(shù),按照公式:S=1L+2B+3C+4W,計(jì)算疼痛學(xué)評分。這個(gè)模型只引起乙狀結(jié)腸壁局限性的炎性反應(yīng),大鼠行為學(xué)明顯變化。已證實(shí)嗎啡可以減少行為學(xué)變化,但NSAID不可以,進(jìn)一步證實(shí)了模型的可靠性。這種模型避免了writhingtest腹腔廣泛炎癥反應(yīng),并且乙狀結(jié)腸的炎癥變化1～2個(gè)星期后可以自愈,所以這種模型更適用于疼痛藥物和措施的自身對照試驗(yàn)。3.1.3botcher—輸尿管膀胱炎癥痛模型通過導(dǎo)管將炎性刺激物注射到膀胱中,由于膀胱炎癥和充盈度既可導(dǎo)致排尿感,也可產(chǎn)生疼痛,多位學(xué)者對炎性刺激物種類和劑量進(jìn)行了研究。用25%turpanton,2.5%芥子油、2%crotonoil或xylene0.3ml經(jīng)導(dǎo)管直接注射到膀胱中大鼠立即出現(xiàn)腹部收縮,搖頭,伸后肢,咬,嘶叫等行為反應(yīng),嗎啡可劑量依賴性減少這些反應(yīng)。Boucher給予大鼠環(huán)磷酰胺口服一星期后,可以誘導(dǎo)大鼠膀胱和輸尿管出現(xiàn)明顯的炎癥反應(yīng),同時(shí)出現(xiàn)行為學(xué)改變。但環(huán)磷酰胺對多個(gè)臟器的影響,也會影響動物行為學(xué)的改變。無論是膀胱置管還是口服藥物,實(shí)驗(yàn)操作相對簡單,刺激強(qiáng)度中等,不會引起動物死亡,因此是一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的模型,但是這種模型目前還缺乏一個(gè)較為肯定的評分標(biāo)準(zhǔn)。3.2機(jī)械擴(kuò)張性內(nèi)臟疼痛模型3.2.1naid的藥動學(xué)Colbum在1989年提出的,將一長約7.5～11cm前端有可擴(kuò)張球囊的導(dǎo)管通過經(jīng)手術(shù)放置在十二指腸內(nèi)。試驗(yàn)時(shí),于30s內(nèi)向囊內(nèi)充入生理鹽水,維持1min,反復(fù)5次,行為學(xué)按照4級評分:0:正常覓食,逃避反應(yīng)和休息;1:覓食停止,濕狗樣抖動,磨牙和深呼吸;2:伸展肢體,背部隆起,腹部后肢靜止不動;3:后肢伸展,弓背;4:伸展后肢或后爪,身體頻繁旋轉(zhuǎn)。已證實(shí)鎮(zhèn)痛藥和脊髓橫斷可以阻斷大鼠出現(xiàn)的血壓升高,NSAID沒有這種作用。這個(gè)模型與臨床上十二指腸梗阻模型類似,較為可靠,重復(fù)性好,但由于手術(shù)操作復(fù)雜,目前這種模型的應(yīng)用還較少。3.2.2腸擴(kuò)張模型的應(yīng)用CRD可應(yīng)用于多種動物,以大鼠的研究最為成熟。CRD產(chǎn)生全或無的行為學(xué)改變,其中在2.56～12.8kPa之間產(chǎn)生壓力依賴性行為學(xué)改變,行為學(xué)改變與十二指腸擴(kuò)張模型類似,但套囊導(dǎo)管可直接經(jīng)肛門放入,操作簡單,因此比十二指腸擴(kuò)張模型應(yīng)用廣泛,阿片,NSAID等藥物試驗(yàn)證實(shí)了模型的可靠性。由于CRD行為變化的次數(shù)較少,Julia等在CRD模型的基礎(chǔ)上提出炎癥性CRD模型,用0.5%乙酸或50%ethurel注射到結(jié)腸壁,造成腸壁炎癥反應(yīng)后再進(jìn)行擴(kuò)張,增加了自主神經(jīng),血流動力學(xué),厭惡行為改變的次數(shù)。CRD壓力的增加實(shí)際上是模仿了生理性刺激到傷害性刺激的一個(gè)變化過程。最符合對傷害性刺激的定義,因此是較為可靠的內(nèi)臟痛模型之一。3.2.3害性刺激,擴(kuò)張壓力是將套囊放入輸尿管內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)張,作為一種傷害性刺激,但擴(kuò)張壓力的報(bào)道各不相同。目前來看,由于行為學(xué)未有特異性的表現(xiàn),因此它已經(jīng)逐漸被下文將提到的輸尿管梗阻模型所替代。3.3心肌缺血與并發(fā)癥血管阻塞尤其是動脈阻塞可以造成病理性疼痛,最近有多種缺血型模型出現(xiàn),但目前只有冠狀動脈阻塞模型被廣泛承認(rèn)。阻塞冠狀動脈,導(dǎo)致心肌缺血,可以引起動物行為學(xué)的變化,但冠狀動脈對心肌的血供存在很大的變異性,因此,即便對同一冠狀動脈進(jìn)行阻斷,心肌的缺血程度可能有很大的不同,這就造成了行為學(xué)變化的差異很大。臨床上也有心電圖有明顯的心肌缺血表現(xiàn),但患者并不出現(xiàn)疼痛。因此,缺血型模型目前只用于定性的研究。最近有人通過栓塞輸尿管動脈建立輸尿管缺血模型,但這種模型的特異性和可靠性還沒有得到進(jìn)一步的證實(shí)。3.4小鼠精子行為的變化這種模型的最大特點(diǎn)是疼痛學(xué)反應(yīng)與生殖器官,體內(nèi)激素水平密切相關(guān)。雌性動物多采用刺激宮頸和陰道,雄性動物采用刺激睪丸鞘膜。刺激可以是化學(xué)刺激,也可以是擴(kuò)張刺激。在同等強(qiáng)度刺激下,行為學(xué)改變遠(yuǎn)較腸刺激少。Berkley甚至認(rèn)為約26%動物不出現(xiàn)反應(yīng)。但wesselmann在1997年提出向?qū)m頸注射化學(xué)物質(zhì)可以引起明顯的行為學(xué)變化。盡管這種模型還需要近一步的研究,但有一點(diǎn)可以肯定:這類模型對研究生殖器管引起的內(nèi)臟痛和類固醇類藥物的抗傷害作用是有意義的。3.5大鼠的傷害性反應(yīng)和計(jì)算模型Giamberardo等在1995年提出。通過外科手術(shù)將一個(gè)人造石頭放在輸尿管上1/3,并用0.02ml的牙科水泥固定,觀察4d中大鼠的行為學(xué)變化,大鼠的行為學(xué)反應(yīng)類似扭體試驗(yàn),表現(xiàn)為腹部收縮,肢體伸展等6大動作.大鼠的傷害性反應(yīng)從0到60次不等,持續(xù)幾分鐘到45