內(nèi)臟痛動(dòng)物模型的制備和特點(diǎn)

呂繼鵬 冷玉芳 范 俊 顧鳳香 張廣儒 彭晨媚

（蘭州大學(xué)第一醫(yī)院麻醉科，蘭州730000）

內(nèi)臟痛 (visceral pain) 是區(qū)別于一般軀體疼痛的胸腔或腹腔內(nèi)臟器官來(lái)源的疼痛現(xiàn)象，為臨床上常見(jiàn)的癥狀之一，多由內(nèi)臟受到機(jī)械性牽拉、痙攣、缺血或炎癥等刺激引起，常伴有情緒反應(yīng)和防御反應(yīng)，產(chǎn)生這種反應(yīng)的神經(jīng)反射通路包括周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。內(nèi)臟痛是臨床上疾病發(fā)生中常見(jiàn)的疼痛形式之一，也是病人尋求治療的原因之一。傳統(tǒng)觀點(diǎn)中，內(nèi)臟痛是軀體痛的一種變體，這種觀點(diǎn)基于一種單一的觀念，即認(rèn)為神經(jīng)機(jī)制導(dǎo)致了所有疼痛，盡管這兩個(gè)疼痛過(guò)程有著許多的共同點(diǎn)，但兩者之間也有非常明顯的差異。雖然內(nèi)臟痛是人類正常感覺(jué)譜的重要組成部分之一，也是許多臨床中的非常突出的癥狀之一，但該領(lǐng)域尚未進(jìn)行過(guò)深入的臨床研究，導(dǎo)致疼痛和過(guò)敏的機(jī)制仍尚未完全了解，內(nèi)臟痛的處理往往并不滿意。有報(bào)道稱，任何時(shí)間都有25%的人在承受內(nèi)臟痛的困擾[1]。肺癌開胸術(shù)后慢性疼痛發(fā)病率約為33%；在西方國(guó)家婦女痛經(jīng)患病率達(dá)43%；而我國(guó)報(bào)道的痛經(jīng)患病率達(dá)33.1%。在功能性腸病中，伴有反復(fù)腹痛腹瀉的腸易激綜合癥病人的發(fā)病率為22%；內(nèi)臟痛給病人的日常生活造成了嚴(yán)重的影響，也給整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)和社會(huì)帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān)。

一、內(nèi)臟痛特點(diǎn)

內(nèi)臟器官痛覺(jué)傳入纖維互有交叉，路徑復(fù)雜，在高級(jí)中樞有廣泛的匯聚。其特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：①標(biāo)志性特征是其疼痛部位定位不明確且不穩(wěn)定；②牽涉痛 (referred pain)。內(nèi)臟痛可牽涉到遠(yuǎn)離病變的軀體或其他部位，稱之為牽涉痛，又稱放射痛或放散痛；③疼痛奇特，有人稱之為怪痛 (strange pain)。與軀體疼痛不同，內(nèi)臟器官對(duì)疼痛敏感程度不同。如肝病和肺病已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，但病人可能沒(méi)有任何疼痛感覺(jué)。又如胃、膀胱或子宮，很小的損傷即可產(chǎn)生極度疼痛；④痛覺(jué)過(guò)敏 (hyperalgesia)。痛閾值降低的現(xiàn)象稱為痛覺(jué)過(guò)敏，常表現(xiàn)為靜息狀態(tài)下的活性增高和高閾值內(nèi)臟傳入纖維的反應(yīng)閾值降低，是組織損傷和炎癥的重要特征，也出現(xiàn)在神經(jīng)病變的情況下。誘發(fā)內(nèi)臟痛的刺激并不需要像激活軀體傷害性感受器那樣強(qiáng)的刺激，誘發(fā)因素包括中空器官擴(kuò)張、腸系膜牽拉、缺血，非傷害性溫度刺激、化學(xué)或炎癥刺激等；⑤內(nèi)臟痛常伴有強(qiáng)烈的不愉快情緒反應(yīng)以及惡心、嘔吐等自主神經(jīng)反射的癥狀。

二、內(nèi)臟痛動(dòng)物模型與分類

由于內(nèi)臟痛獨(dú)特的性質(zhì)、發(fā)病部位等的不明確，目前為止，內(nèi)臟痛的形成機(jī)制尚未完全闡述清楚。直至20 世紀(jì)八十年代，辣根過(guò)氧化物酶 (horseradish peroxidase, HRP) 跨越神經(jīng)節(jié)追蹤技術(shù)的出現(xiàn)，才能夠?qū)ι窠?jīng)纖維進(jìn)行全程追蹤和標(biāo)記，進(jìn)而研究支配內(nèi)臟器官的初級(jí)傳入神經(jīng)元，為深入研究?jī)?nèi)臟痛的內(nèi)在機(jī)制奠定了初級(jí)傳入神經(jīng)通路的解剖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，同時(shí)向內(nèi)臟器官感覺(jué)傳入神經(jīng)中樞通路的臨床和實(shí)驗(yàn)室研究提供了非常寶貴的科研線索。隨著神經(jīng)生物學(xué)研究的深入，學(xué)者們?cè)O(shè)計(jì)并提出了眾多的內(nèi)臟痛模型，以便于內(nèi)臟痛研究的進(jìn)一步開展。理想的內(nèi)臟痛動(dòng)物模型應(yīng)符合所研究?jī)?nèi)臟疾病的理論模型，能夠很好的模擬出人類內(nèi)臟疾病所引起的疼痛或痛覺(jué)過(guò)敏癥狀，疼痛措施可以抑制，還能模擬其發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，被研究的動(dòng)物出現(xiàn)可被測(cè)量的疼痛反應(yīng)，故理想的實(shí)驗(yàn)刺激引起內(nèi)臟痛應(yīng)該是自然的、最低傷害性、可靠的、可重復(fù)和可量化的。常見(jiàn)的內(nèi)臟痛模型刺激有化學(xué)性刺激、缺血性刺激、機(jī)械性刺激和應(yīng)激誘導(dǎo)等。本文旨在對(duì)當(dāng)前常見(jiàn)的一系列動(dòng)物模型的制備與特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。內(nèi)臟痛有多種分類方法，本文以內(nèi)臟痛發(fā)生部位進(jìn)行分類敘述。

1. 心臟

（1）心包炎模型：正常大鼠置于平臺(tái)上時(shí)總是試圖從平臺(tái)下來(lái)。將一環(huán)形硅膠管放入大鼠心包內(nèi)，5 天后將緩激肽 (bradykinin, BK)、組胺 (histamine, HIST)和前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2) 混合物或辣椒素溶液注射入心包，再將其置于平臺(tái)時(shí)，大鼠則停留在平臺(tái)上，表現(xiàn)出被動(dòng)回避行為 (passive avoidance behavior)，同時(shí)焦慮躁動(dòng)、血壓心率升高；產(chǎn)生心包炎的同時(shí)，心包內(nèi)壓力的增加也會(huì)造成痛刺激[1]。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于模擬了臨床上的心包炎，且行為學(xué)變化確切。但手術(shù)操作復(fù)雜，且注射化學(xué)刺激物后會(huì)引起大鼠嚴(yán)重的心律失常甚至死亡，造模成功率低。

（2）冠狀動(dòng)脈阻塞模型：血管阻塞尤其是動(dòng)脈阻塞可以造成病理學(xué)疼痛。目前僅有冠狀動(dòng)脈阻塞模型[2]被承認(rèn)。阻塞冠狀動(dòng)脈導(dǎo)致心肌缺血，可以引起動(dòng)物行為學(xué)的變化。該模型中，動(dòng)物行為反應(yīng)隨牽拉血管產(chǎn)生，在只閉塞冠狀動(dòng)脈下不產(chǎn)生反應(yīng)，說(shuō)明缺血并非致痛的直接原因。且冠脈對(duì)心肌供血的變異性造成了行為學(xué)變化有很大差異。因此，該模型目前僅用于定性研究。

2. 胃十二指腸

（1）功能性消化不良 (functional dyspepsia, FD) 模型：目前常用有三種模型：①?gòu)?0 天齡開始，每日通過(guò)口服管飼法給予大鼠0.1%碘乙酰胺（含2%蔗糖）0.2 ml，持續(xù)6 天，大鼠成年后表現(xiàn)出對(duì)胃擴(kuò)張的高敏感性[3]；②出生第10 天的幼鼠施用130 mg/kg三硝基苯磺酸 (trinitrobenzene sulfonic acid, TNBS) 0.2 ml 灌腸，導(dǎo)致其對(duì)成年期胃擴(kuò)張的高敏反應(yīng)[4]；③向胃壁腹側(cè)和背側(cè)腺體的15～20 個(gè)黏膜下層位點(diǎn)注射20%乙酸10 μl，以產(chǎn)生多個(gè)小胃潰瘍，導(dǎo)致大鼠對(duì)胃擴(kuò)張敏感，胃排空延遲[5]。

（2）胃十二指腸擴(kuò)張模型：將前端裝有可擴(kuò)張氣囊的導(dǎo)管置入胃或十二指腸內(nèi)，向氣囊充氣或充水，大鼠將出現(xiàn)抖動(dòng)、磨牙、伸展肢體、旋轉(zhuǎn)身體等行為[6]。放入胃內(nèi)的模型可模仿胃壁擴(kuò)張，放入十二直腸內(nèi)的模型可模仿十二指腸梗阻。該模型可靠、重復(fù)性好，但造模手術(shù)較為復(fù)雜，限制了其應(yīng)用。

3. 胰腺

（1）急性胰腺炎模型：通過(guò)外科手術(shù)的方法向胰膽管逆行置入5 mm 軟管，夾閉膽總管防止倒流入肝臟，注射甘氨脫氧膽酸 (glycodeoxycholic acid, GDOC) 混合蛙皮素或5%?；悄懰徕c (1 ml/kg) 制備急性胰腺炎模型[7]，記錄大鼠站立次數(shù)、興奮與休息時(shí)間。該模型可模仿胰管梗阻、膽汁反流等病因，可通過(guò)改變注射速度、注射時(shí)間、藥物濃度等產(chǎn)生輕重不同的胰腺炎，但操作相對(duì)困難。

（2）慢性胰腺炎模型：大鼠尾靜脈注射溶于無(wú)水乙醇的二丁基二氯化錫(dibutyltin dichloride, DBTC 8 mg/kg) 250 μl，6 天后大鼠機(jī)械痛敏增高[8]。該模型制作簡(jiǎn)單、成功率高，在注射DBTC 后24 h內(nèi)誘導(dǎo)急性胰腺炎癥，1 周后逐漸進(jìn)展為慢性炎癥，最后逐漸形成纖維化。可模擬臨床疾病，適用于研究疾病的發(fā)病機(jī)制、進(jìn)程演變以及治療等。

將TNBS 溶于含10%乙醇的生理鹽水中配置成2%TNBS 溶液，大鼠麻醉后開腹，經(jīng)十二指腸乳頭將導(dǎo)管插入膽胰管約1 cm，使用微量泵在40 min內(nèi)推注TNBS 溶液400 μl 制備慢性胰腺炎模型[9]。造模后1 周胰腺呈急性炎癥表現(xiàn)，至第4 周逐漸演變成慢性炎癥。TNBS 逆行胰膽管灌注致慢性胰腺炎可用于模擬人類因長(zhǎng)期酗酒所引起的慢性酒精性胰腺炎。

（3）胰腺腫瘤：臨床中胰腺腫瘤疼痛非常常見(jiàn)，目前常用的胰腺癌動(dòng)物模型有致癌物誘導(dǎo)、腫瘤移植模型和基因工程小鼠模型。為避免移植物排斥，常用的腫瘤移植小鼠多為裸鼠或免疫缺陷小鼠，而基因工程小鼠的胰腺癌模型也常通過(guò)轉(zhuǎn)基因、基因敲入與敲除技術(shù)實(shí)現(xiàn)，以上兩種模型多用于單純的腫瘤研究，不能很好體現(xiàn)臨床疼痛，因此本文僅描述常見(jiàn)的兩種正常動(dòng)物由化學(xué)性致癌物誘導(dǎo)的胰腺癌模型。

化學(xué)致癌劑N-亞硝酸2-雙丙基胺 [bis-(2-oxopropyl)-N-nitro samine, BOP] 誘導(dǎo)敘利亞倉(cāng)鼠胰腺癌模型，每周定時(shí)向倉(cāng)鼠皮下注射BOP 10 mg/kg，在13 周左右大概率出現(xiàn)胰腺癌，該模型動(dòng)物常表現(xiàn)黃疸、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和明顯惡病質(zhì)等人類胰腺癌典型臨床特征，腫瘤生物學(xué)行為也與人胰腺癌極其類似，具有促結(jié)締組織增生反應(yīng)和嗜神經(jīng)生長(zhǎng)的特性[10]。值得注意的是，該模型誘導(dǎo)癌變的基因突變位點(diǎn)不明，器官特異性較低。

二甲基苯并蒽 (dimethylbenzanthracene, DMBA) 可誘導(dǎo)胰腺癌，大鼠麻醉后開腹，剪開胰腺被膜后用荷包法縫合被膜，同時(shí)將10 mg/100 g 劑量的DMBA 顆粒植入荷包后關(guān)腹。DMBA 植入后1 個(gè)月即可出現(xiàn)癌前病變胰腺上皮內(nèi)瘤變(pancreatic intraepithelial neoplasia, PanIN)和早期胰腺導(dǎo)管腺癌 (pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)，并在接下來(lái)數(shù)月內(nèi)逐漸進(jìn)展，誘導(dǎo)的胰腺癌具有較高的K-ras基因突變發(fā)生率，與人胰腺癌類似，不會(huì)誘導(dǎo)其他臟器產(chǎn)生腫瘤，模擬了大鼠由正常胰腺逐級(jí)發(fā)展為胰腺癌的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程[11]。

4. 小腸

術(shù)后腸梗阻模型：術(shù)后腸梗阻 (postoperative ileus, POI) 為臨床上常見(jiàn)的術(shù)后并發(fā)癥，表現(xiàn)為腹脹腹痛、停止排氣排便、惡心嘔吐等。將大鼠小腸取出腹腔外置于雙層濕紗布中，用濕棉球自小腸末端回盲部向上擦拭腸管至幽門環(huán)，反復(fù)6 次，時(shí)間5～10 min，而后將腸管放回腹腔原位縫合關(guān)腹，建立術(shù)后腸梗阻模型[12]。大鼠腹腔內(nèi)小腸間粘連嚴(yán)重、充血水腫、胃腸傳輸速率降低。該模型操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛，能基本模擬術(shù)后腸梗阻的發(fā)生過(guò)程。

5. 結(jié)直腸

（1）炎癥性腸病模型：TNBS 是常用的誘導(dǎo)炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)的化學(xué)物質(zhì)，適用于多種動(dòng)物，以SD 大鼠效果最為突出。麻醉狀態(tài)下將導(dǎo)管插入大鼠肛門內(nèi)約3～4 cm，注入溶于50 %乙醇的TNBS 20 mg/0.4 ml，并保持大鼠倒立10 min 以便于炎性物質(zhì)吸收。注射后數(shù)小時(shí)大鼠出現(xiàn)舔下腹、舔睪丸和弓背等行為學(xué)變化，持續(xù)數(shù)天，大鼠內(nèi)臟痛覺(jué)過(guò)敏、痛閾下降[13]。腸道炎癥于成模后4～5 天達(dá)到高峰，并持續(xù)約1 個(gè)月。有約24 %的大鼠在造模16 周后炎癥痊愈的情況下依然表現(xiàn)出內(nèi)臟痛覺(jué)過(guò)敏，這與某些感染后的腸易激綜合癥 (Irritable Bowel Syndrome, IBS) 病人表現(xiàn)類似—炎癥消退，但疼痛持續(xù)存在。該模型方法簡(jiǎn)單、個(gè)體差異小、炎癥持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、成模率高，可模仿臨床急性炎癥到慢性炎癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，為研究IBD 最為常用的模型之一。

（2）乙狀結(jié)腸痛模型：大鼠麻醉狀態(tài)下將5%甲醛100 μl 注射到距肛門35 mm 處的乙狀結(jié)腸壁，大鼠迅速出現(xiàn)舔腹、伸展肢體、腹部收縮和弓背等行為學(xué)變化，以30 min 內(nèi)的變化最為顯著[14]。該模型優(yōu)點(diǎn)在于避免了腹腔的廣泛反應(yīng)，僅在腸壁產(chǎn)生局部的炎癥反應(yīng)；炎癥變化可在1～2 周后完全自愈，適用于藥物和治療方法的自身對(duì)照試驗(yàn)。

（3）新生期母嬰分離 (neonatal maternal-separation, MS) 模型：新生大鼠在出生后第2～14 天，每天上午固定時(shí)間與母鼠分開，放入另一籠并轉(zhuǎn)移至隔壁房間中，15 min 或180 min 后放回與母鼠團(tuán)聚，這種早期負(fù)性生活事件會(huì)導(dǎo)致大鼠成年（出生后第60 天）后的內(nèi)臟痛覺(jué)敏化，引起腸易激綜合征[15]。

大量的研究表明[16]，新生兒早期是傷害性神經(jīng)通路發(fā)育的關(guān)鍵期，新生期母嬰分離會(huì)造成下丘腦-垂體-腎上腺軸 (hypothalamic-pituitary-adrenal axis, HPA or HTPA axis) 紊亂，引起長(zhǎng)期的神經(jīng)內(nèi)分泌改變，同時(shí)會(huì)影響腸道屏障和黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)育，并導(dǎo)致腸道炎癥。新生期母嬰分離是一種明確的早期負(fù)性生活事件，會(huì)導(dǎo)致幼鼠中樞應(yīng)激環(huán)路的改變和應(yīng)激反應(yīng)的增強(qiáng)，內(nèi)臟痛覺(jué)敏化，可模擬臨床中IBS 的病理生理改變和臨床癥狀。

（4）新生期傷害性刺激模型：與MS 模型類似，大鼠在幼年受到的傷害性刺激會(huì)造成成年后的內(nèi)臟痛覺(jué)敏化。常見(jiàn)的傷害性刺激有兩種[17]：結(jié)直腸刺激 (colon irritation, CI) 和芥子油化學(xué)性刺激。結(jié)直腸刺激是在大鼠出生第8 ～ 21 天（亦有研究[18]將時(shí)間點(diǎn)安排在出生第8、10、12 天）期間，每天在固定時(shí)間將人血管重建氣囊經(jīng)肛門插入降結(jié)腸，氣囊注入0.3 ml 水以產(chǎn)生60 mmHg 壓力，持續(xù)1 min 后放水撤出氣囊；于30 min 后再次行CI，每天2 次，建立大鼠IBS 模型。芥子油化學(xué)性刺激是在大鼠出生第8～21 天之間，每天固定時(shí)間通過(guò)導(dǎo)管向結(jié)腸內(nèi)注射5%芥子油0.2 ml，以造成結(jié)腸炎癥，5 周齡后炎癥消失，但大鼠內(nèi)臟痛覺(jué)敏化。造模成功后大鼠痛閾降低，痛反應(yīng)增強(qiáng)，部分大鼠長(zhǎng)期排便異常、腹瀉或便秘，結(jié)直腸黏膜無(wú)明顯病理改變，提示該模型與臨床IBS 類似。CI 模型對(duì)操作水平有一定要求，需防止因操作不慎導(dǎo)致幼鼠結(jié)直腸損傷甚至引起死亡。

（5）新生期結(jié)直腸炎癥 (neonatal colonic inflam mation, NCI) 模型：將0.2 ml 乙酸 (0.5%) 一次性注射到10 日齡幼鼠距離肛門2 cm 處的結(jié)腸，大鼠成年后出現(xiàn)明顯的內(nèi)臟高敏反應(yīng)[19]。該方法僅產(chǎn)生極其輕微的炎癥或組織損傷，可引起幼鼠內(nèi)臟高敏反應(yīng)并持續(xù)到成年期。模型操作簡(jiǎn)單，可重復(fù)性高，對(duì)結(jié)直腸的損傷或不可控的因素較少。

（6）急性應(yīng)激模型 (acute stress models)：成年期急性應(yīng)激可導(dǎo)致大鼠IBS，其中應(yīng)用最廣泛的是孤島避水應(yīng)激(water avoidance stressor, WAS)：將大鼠放置在一個(gè)環(huán)水的小平臺(tái)上持續(xù) 1 h，基于大鼠對(duì)周圍水環(huán)境的厭惡和恐懼以模擬心理壓力，使大鼠對(duì)CRD 產(chǎn)生內(nèi)臟感覺(jué)高敏反應(yīng)[20]。此外，其他形式的急性應(yīng)激如 2 h 的4℃下冷束縛應(yīng)激 (cold and restrained stressor, CRS) 以及強(qiáng)迫游泳應(yīng)激 (forced swimming stressor, FSS) 也會(huì)造成大鼠對(duì) CRD 的反應(yīng)增強(qiáng)。目前該模型已廣泛用于研究心理應(yīng)激對(duì)內(nèi)臟痛高敏機(jī)制的影響。值得注意的是，WAS 模型會(huì)引起神經(jīng)性恐懼，導(dǎo)致大鼠在CRD 中出現(xiàn)假陰性行為，影響結(jié)果；持續(xù)時(shí)間 > 2 h 的急性應(yīng)激源會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物對(duì)環(huán)境適應(yīng)，也會(huì)混淆動(dòng)物行為檢測(cè)。

（7）慢性輕度應(yīng)激 (chronic mild stress, CMS) 模型：日常高水平的慢性輕度應(yīng)激會(huì)影響動(dòng)物內(nèi)臟疼痛的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。WAS 是第一個(gè)適用于內(nèi)臟超敏反應(yīng)研究的慢性應(yīng)激。連續(xù)10 天的每天1 h WAS 會(huì)導(dǎo)致大鼠對(duì)結(jié)直腸擴(kuò)張反應(yīng)高敏，且在應(yīng)激結(jié)束仍持續(xù)達(dá)30 天[21]。

（8）間隙性異源型應(yīng)激 (heterotypic intermittent stress, HIS) 模型：亦稱作異源型慢性應(yīng)激 (heterotypic chronic stress, HeCS)，將大鼠暴露于3 個(gè)隨機(jī)排列的異型間歇性應(yīng)激：60 min 的WAS、45 min的CRS和20 min的FSS，每種刺激每日進(jìn)行1～2次，持續(xù)9 天，會(huì)導(dǎo)致大鼠結(jié)腸對(duì)擴(kuò)張刺激的高敏反應(yīng)，并且在應(yīng)激后持續(xù)48 h[22]。

給予妊娠期母鼠刺激也會(huì)導(dǎo)致其后代成年后的結(jié)腸高敏反應(yīng)，即孕期母體應(yīng)激 (prenatal maternal stress, PMS)，指將母鼠自妊娠第7 天至分娩（即妊娠第21 天），每天暴露于3 個(gè)隨機(jī)排列的異型間歇性應(yīng)激—60 min 的WAS、45 min 的CRS 和20 min的FSS，分娩后，幼鼠正常飼養(yǎng)至3 周齡斷奶。幼鼠成年后表現(xiàn)出對(duì)結(jié)腸直腸擴(kuò)張刺激的高敏反應(yīng)，神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)[23]。

（9）環(huán)境恐懼誘導(dǎo)的應(yīng)激模型 (conditioned fear-induced stress model)：在捕食者或同種動(dòng)物攻擊的對(duì)抗性環(huán)境下，或短暫沖擊下，大鼠會(huì)對(duì)創(chuàng)傷產(chǎn)生長(zhǎng)期的條件性恐懼反應(yīng)，對(duì)新的刺激表現(xiàn)出廣泛的敏感行為，且行為是持久并隨著時(shí)間的推移而加劇[23]。值得注意的是，雌性大鼠對(duì)同一刺激更為敏感。

（10）感染后內(nèi)臟痛模型：通過(guò)病原體一過(guò)性感染建立IBS 模型，使腸道過(guò)度運(yùn)動(dòng)、過(guò)度分泌，引發(fā)炎癥，在炎癥消退后內(nèi)臟高敏反應(yīng)依然存在[24]。與病毒性腸胃炎的短暫效應(yīng)相比，細(xì)菌感染作用更為持久?？漳c彎曲桿菌感染引起小鼠結(jié)腸背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的長(zhǎng)期過(guò)度興奮，旋毛蟲短暫感染可以導(dǎo)致小鼠持續(xù)內(nèi)臟痛覺(jué)超敏反應(yīng)。巴西鉤蟲感染的大鼠內(nèi)臟持續(xù)高敏，檸檬酸桿菌感染會(huì)導(dǎo)致大鼠腹部回撤反射評(píng)分顯著增加，且效果可被阿洛司瓊被抑制。

（11）慢性心理社會(huì)應(yīng)激 (chronic psychosocial stress)：連續(xù)19 天內(nèi)反復(fù)隨機(jī)暴露于2 h（每日1～2次）的社會(huì)壓力 (social defeat, SD) 和持續(xù)24 h 或48 h 過(guò)度擁擠 (overcrowding, OC) 的慢性心理社會(huì)應(yīng)激，小鼠在最后一次應(yīng)激后的24 h 內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)臟痛覺(jué)過(guò)敏和軀體痛覺(jué)減退，這種慢性社會(huì)心理模型應(yīng)激在小鼠結(jié)腸炎模型中也會(huì)增加胃腸功能障礙[25]。該刺激也能導(dǎo)致大鼠對(duì)CRD 的高敏性，并伴隨HPA 軸活性增強(qiáng)和腸粘膜炎癥。

（12）口服鋁制劑致腸易激綜合征 (IBS)：口服低劑量鋁可上調(diào)結(jié)腸中傷害感受的主要介質(zhì)，誘導(dǎo)大鼠和小鼠產(chǎn)生IBS，導(dǎo)致內(nèi)臟痛覺(jué)高敏反應(yīng)[26]。該反應(yīng)在治療停止后仍會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，且IBS 復(fù)發(fā)后的重新治療會(huì)放大動(dòng)物的痛覺(jué)反應(yīng)，同時(shí)，該模型的雌性動(dòng)物更為敏感，痛閾降低更早且閾值更低。SD 大鼠和C57BL/6 小鼠每日口服1.5 mg/kg 檸檬酸鋁 (aluminum citrate, AlCi) 1 個(gè)月，可引起結(jié)腸低度炎癥，可誘導(dǎo)嚙齒動(dòng)物出現(xiàn)劑量依賴性和持續(xù)性的結(jié)直腸超敏反應(yīng)，導(dǎo)致IBS。

（13）神經(jīng)源性內(nèi)臟痛模型：將凡士林涂抹于大鼠肛周區(qū)域，避免與刺激性化學(xué)物質(zhì)接觸。然后經(jīng)由肛門將具有圓形尖端（外徑0.61 mm；長(zhǎng)4 cm）的導(dǎo)管插入結(jié)腸，注射0.1%辣椒素溶液0.05 ml。注射20 min 后大鼠出現(xiàn)舔腹、掙扎和腹肌收縮的行為學(xué)變化[27]。辣椒素可結(jié)合并激活腸道的神經(jīng)元末梢辣椒素受體，改變神經(jīng)元內(nèi)的鈣離子濃度傳遞疼痛刺激，造成神經(jīng)源性疼痛。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)劇烈、模型可靠、位置局限、特異性強(qiáng)、可重復(fù)性好。

（14）結(jié)直腸擴(kuò)張模型：結(jié)直腸擴(kuò)張 (colorectal distension, CRD) 模型適用于多種動(dòng)物，以大鼠研究最為成熟。在麻醉狀態(tài)下，將前端有可擴(kuò)張氣囊（長(zhǎng)6 ～8 cm）的導(dǎo)管經(jīng)過(guò)肛門放入大鼠直腸內(nèi)1 cm，通過(guò)導(dǎo)管向氣囊充氣后，大鼠產(chǎn)生腹部收縮、弓背、骨盆或睪丸抬起等行為學(xué)變化[28]。在氣囊壓80 mmHg 以內(nèi)大鼠產(chǎn)生壓力依賴性行為學(xué)改變。Julia 等[29]在CRD 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了炎癥性CRD 模型，即先將0.5%乙酸或50%乙醇注射到大鼠結(jié)腸壁造成腸壁炎癥，后再進(jìn)行機(jī)械擴(kuò)張，這樣可提高血流動(dòng)力學(xué)、自主神經(jīng)、厭惡行為等改變的頻率。

CRD 模型的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，行為學(xué)變化穩(wěn)定，可重復(fù)性好，特異性強(qiáng)，逐漸增加的壓力模擬了生理性刺激到傷害性刺激的變化過(guò)程內(nèi)臟痛，是較為可靠的內(nèi)臟痛模型之一。需要注意的是，過(guò)高的氣囊壓力可能造成腸道損傷，阻斷臟器血流，導(dǎo)致臟器缺血，產(chǎn)生一系列的自主神經(jīng)反應(yīng)，從而影響結(jié)果。

6. 輸尿管

（1）輸尿管結(jié)石模型：將20 μl 牙科水泥注射到輸尿管上三分之一處，形成人造尿路結(jié)石，隨著材料變硬，輸尿管將會(huì)逐漸被阻塞并產(chǎn)生明顯的痛覺(jué)。大鼠出現(xiàn)類似于扭體反應(yīng)的行為學(xué)變化，傷害性反應(yīng)頻率從0～60 次不等，持續(xù)時(shí)間到45 min 左右[30]。

該模型與臨床上的輸尿管梗阻表現(xiàn)類似，是一種長(zhǎng)時(shí)程的內(nèi)臟痛模型，特異性強(qiáng)，行為學(xué)變化明顯。但操作難度較大，結(jié)石形成的時(shí)間和形態(tài)不一，故而限制了該模型的應(yīng)用范圍。

（2）輸尿管結(jié)扎模型：大鼠腹部中線做切口，沿切口用尼龍線在輸尿管綁一個(gè)寬松的結(jié)，隨著時(shí)間的變化（時(shí)間點(diǎn)是根據(jù)腹部切口和腸管刺激產(chǎn)生的脊髓c-Fos 表達(dá)消失得出），術(shù)后8 天尼龍線末端已被動(dòng)扎緊輸尿管，大鼠表現(xiàn)出弓背、拉伸身體、下腹部向地板擠壓等疼痛行為[31]。該種模型的疼痛主要來(lái)自于輸尿管結(jié)扎處的擴(kuò)張和腎盂的擴(kuò)張。

7. 膀胱

（1）急性膀胱炎模型：通過(guò)導(dǎo)管將乙酸、松節(jié)油或丙烯醛等炎癥刺激物注射入膀胱中，造成膀胱炎、痛感和充盈感，大鼠立即出現(xiàn)腹部收縮、撕咬、搖頭等行為學(xué)反應(yīng)[32]。該模型操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺乏較肯定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

（2）間質(zhì)性膀胱炎模型：大鼠腹腔內(nèi)注射環(huán)磷酰胺 (cyclophosphamide, CYP) 或脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS)，或皮下注射尿溶蛋白II (uroplakin II, UPK 2)，產(chǎn)生間質(zhì)性膀胱炎 (interstitial cystitis, IC)，出現(xiàn)呼吸頻率降低、閉眼和特殊姿勢(shì)等行為學(xué)變化[33]。臨床上IC 好發(fā)于女性，但用環(huán)磷酰胺建立的IC 模型，大鼠性別在行為學(xué)評(píng)分中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[34]。該模型操作簡(jiǎn)單、刺激中等。環(huán)磷酰胺會(huì)對(duì)多個(gè)臟器產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響動(dòng)物行為學(xué)改變，故特異性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

8. 子宮

子宮頸擴(kuò)張模型：在大鼠宮頸兩側(cè)分別穿過(guò)一金屬鉤，金屬鉤的另一端分別連接一個(gè)相同重量的砝碼，持續(xù)10 s，制造大鼠子宮頸擴(kuò)張模型(uterine cervical distension, UCD)，大鼠腹直肌肌電圖出現(xiàn)重量依賴性活躍，在單側(cè)砝碼重量達(dá)75 g 時(shí)達(dá)到最大活躍[35]。

9.腹腔

廣泛性炎癥性內(nèi)臟痛模型：向動(dòng)物腹腔中注射化學(xué)刺激物，引起典型的動(dòng)物腹部肌肉收縮，同時(shí)伴有一側(cè)軀體伸縮的特征性行為反應(yīng)，此反應(yīng)稱為扭體反應(yīng)。腹腔注射后潛伏期為3～5 min，15～20 min 扭體反應(yīng)頻率升高。此方法可以應(yīng)用于多種動(dòng)物，以小鼠和大鼠最佳?；瘜W(xué)刺激物有多種，如高滲鹽水、等滲的酸或堿溶液、乳酸、各種含氯化、鈉鹽或鉀鹽的溶液、硫酸鎂、緩激肽等。應(yīng)用最普遍的是乙酸，濃度為0.3%～1%，小鼠5～10 ml/kg[36,37]，大鼠10 ml/kg[38]。該模型的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，對(duì)動(dòng)物影響輕微；不必麻醉動(dòng)物，避免麻醉藥對(duì)模型的影響；行為反應(yīng)即時(shí)出現(xiàn)，變化明顯，為應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)臟痛模型之一，是外周鎮(zhèn)痛藥評(píng)價(jià)的最常規(guī)方法，特別適用于篩選非麻醉性鎮(zhèn)痛藥。缺點(diǎn)為由于化學(xué)物質(zhì)在腹腔內(nèi)的擴(kuò)散程度和速度不一，從而造成動(dòng)物神經(jīng)生理和行為的差異；化學(xué)物質(zhì)刺激腹膜壁層，產(chǎn)生軀體痛，造成內(nèi)臟痛與軀體痛共存。約有8%的動(dòng)物不會(huì)出現(xiàn)痛反應(yīng)。特別要注意的是，一些對(duì)人無(wú)鎮(zhèn)痛作用的藥物，如阿托品，在該模型上可產(chǎn)生抑制痛反應(yīng)。因此，該模型的特異性存在疑問(wèn)。

三、總結(jié)與展望

內(nèi)臟痛一直是疼痛領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。疼痛相關(guān)的基礎(chǔ)研究進(jìn)展很快，但其臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用卻十分困難，開展動(dòng)物研究是非常必要的。在新藥和新的治療方法研發(fā)中，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究是先導(dǎo)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將為臨床試驗(yàn)研究提供安全有效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)，擬訂比較妥善而有效的臨床研究方案，確保臨床試驗(yàn)研究安全有效。大多數(shù)情況下，藥物對(duì)人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的作用在性質(zhì)上是相似的，不能低估動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的重大意義。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不僅有理論的意義，而且對(duì)臨床實(shí)踐也能起到一定的指導(dǎo)作用。

內(nèi)臟痛的動(dòng)物模型以嚙齒類為主，但其他的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同樣是不能忽視的：如貓?jiān)谏窠?jīng)病學(xué)研究的知識(shí)構(gòu)筑和發(fā)展過(guò)程中起到的貢獻(xiàn)。其神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)達(dá)，上文提到的辣根過(guò)氧化物酶 (HRP) 即經(jīng)常使用在貓身上，以進(jìn)行神經(jīng)傳導(dǎo)通路的研究，對(duì)去腦實(shí)驗(yàn)?zāi)褪芰?qiáng)，反射機(jī)能與人近似，適宜作觀察各種反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；犬類易于調(diào)教，通過(guò)短期訓(xùn)練即可較好地進(jìn)行配合，非常適合用于慢性研究，其消化系統(tǒng)發(fā)達(dá)，腸道微生物菌群基因和人接近，適用于慢性消化系統(tǒng)研究；豬和人的免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及骨骼發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)需求類似，其體型大小和馴服習(xí)性允許進(jìn)行反復(fù)采樣和進(jìn)行各種外科手術(shù)，基因多樣、繁殖周期短、生產(chǎn)力高，一窩產(chǎn)仔多，便于根據(jù)特殊需要進(jìn)行選育，在心血管疾病、胃腸道疾病、營(yíng)養(yǎng)性疾病和皮膚病等醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有著嚙齒類截然不同的特點(diǎn)，因此，以其他物種為基礎(chǔ)的內(nèi)臟痛動(dòng)物模型是可行的也是必要的，提出新的不同物種的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型對(duì)于內(nèi)臟痛將會(huì)有著巨大的推動(dòng)作用。

本文總結(jié)的內(nèi)臟痛模型是當(dāng)前常見(jiàn)的、應(yīng)用廣泛的，同時(shí)相對(duì)能較好模擬臨床疾病。雖然相關(guān)研究取得了一定的進(jìn)展，但由于內(nèi)臟痛本身的特殊性和復(fù)雜性，仍有許多問(wèn)題亟待解決。一些模型因其缺點(diǎn)過(guò)于明顯，其應(yīng)用有限，甚至已被淘汰。例如電刺激內(nèi)臟大神經(jīng) (greater splanchnic nerve, GSN) 誘發(fā)內(nèi)臟痛模型，雖然模型可重復(fù)性好，刺激參數(shù)可控，但會(huì)引起動(dòng)物血壓、心率、呼吸等的改變，且電刺激并非生理性刺激，與臨床疾病相差甚遠(yuǎn)，故本文并未納入。又如輸尿管擴(kuò)張模型擴(kuò)張壓力的報(bào)道不盡相同，且行為學(xué)表現(xiàn)不太具有特異性，目前已逐漸被輸尿管結(jié)石模型所取代。因此本文并未對(duì)所有的內(nèi)臟痛動(dòng)物模型做一一描述，但這些模型為內(nèi)臟痛的研究提供了代表性的方法，以利于新的假說(shuō)提出和新的機(jī)制的探討?，F(xiàn)有的動(dòng)物模型都或多或少的存在一定的缺點(diǎn)，限制了其在實(shí)驗(yàn)室研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，因此，需要設(shè)計(jì)出更理想動(dòng)物模型，加以總結(jié)論證，進(jìn)一步推動(dòng)該領(lǐng)域的研究。