三叉神经痛(TN)动物模型(Model of trigeminal neuralgia)

三叉神经痛是一种慢性疼痛综合征，主要表现为发作性、类似电击样的刺痛，可自发，但更常见的是由微弱的非伤害性、甚至远距离的刺激激发，如轻微的触摸、刷牙、咀嚼等。长期以来由于其疼痛剧烈难忍，且没有药物或外科治疗能永久性根治，故为医学界所重视。建立有效的动物实验模型，将有益于三叉神经痛的发病机制的研究以及探讨更好的治疗方法。在此介绍几种动物模型。

一、三叉神经根慢性压迫性损伤模型(Model of chronic press in root of trigeminal)

(1)复制方法：SD或Wistar大鼠，体重为200～250g。

1)手术操作：用戊巴比妥钠(按50～60mg/kg体重的剂量)经腹腔注射麻醉，取俯卧位固定，手术区域去毛，皮肤消毒。在手术显微镜下做眉弓上弧形切口，显露颅骨额骨和鼻骨，暴露眼眶，沿眶上缘将眶内容物用神经剥离子拨开，暴露位于眶底部内侧的眶下神经。在眶内从近端仔细分离眶下神经至远端的眶下孔。用两根铬线(5-0)间距约2mm结扎眶下神经，力度适中。压迫标准：在显微镜下可见结扎线使神经的直径略微变细，但不能完全阻断其传导且神经外膜的血液循环必须通畅。缝合创口，待动物清醒后给予一般饲养，并给予抗生素预防感染(肌内注射庆大霉素，每只2万U/d，连续3d)。术后2周在安静、室温下进行模型三叉神经痛诱发实验。

2)三叉神经刺激方法：在实际刺激前，大鼠应熟悉、适应实验环境。在此期间，用刺激物缓慢轻触笼壁，使大鼠适应刺激物，直至大鼠对刺激物比较适应，既不移动也不因害怕、警觉而抖动，处于相对静止的状态时，进行实验刺激。机械刺激的反应阈值是由提供感觉测试器来决定。这种仪器是由不同弯曲强度的细丝组成，其强度分别为0.16, 0.4, 0.6, 1.0, 1.4, 2.0, 4.0, 8.0, 10.0, 12.5g。使大鼠产生阳性反应的最小值即为疼痛反应阈值。刺激位置为围绕鼻区中央的触须部位及周围有毛皮肤(眶下神经在面部的感觉支配区)。手持刺激棒缓慢接近大鼠，在手术侧刺激3次，使细丝弯曲，细丝的强度由低到高依次递增。

3)判断标准：模型动物阳性反应标准：①一经刺激即表现为快速的后退、转身等闪避动作，大鼠为躲避刺激物将身体蜷缩并向笼壁靠拢或将头面部藏在身下，以保护面部避免被刺激物触及。②搔抓面部，表现为至少连续2次搔抓面部刺激区域的动作。③攻击行为，大鼠快速抓咬刺激物，作出攻击动作。出现以上3项(三叉神经痛样反应)中任意1项或l项以上即可以判断模型建立成功。

(2)模型特点

1)行为学改变：术后12～14d，大鼠眶下神经面部感觉支配区(即触须部皮肤及其周边长毛的部位)对机械刺激的痛觉反应敏感性明显增加，能够引起大鼠产生三叉神经痛样反应，反应阈值从术前12.0g降到术后<15g。

2)神经系统的病理学改变：有明显的脱髓鞘现象，表现为髓鞘迁曲、肿胀、断裂消失。神经纤维及神经节细胞形态上均比较正常，神经纤维光滑无断裂，神经节细胞膜完整，胞核大小、形态正常，核仁清楚。三叉神经半月节的甲苯胺蓝染色可见神经节细胞内大量蓝染的尼氏小体，细胞核形态正常，未见明显的异常病理学改变。

3)超微结构改变：大鼠有髓纤维髓鞘结构紊乱，轴突变细，处于偏心位置，髓鞘增厚、板层松解，髓鞘局灶性断裂、破坏，呈虫蚀状的局灶性脱髓鞘改变；三叉神经半月节细胞与正常相比未见明显异常改变。

(3)比较医学：三叉神经痛的发病原因学说有牙源性慢性炎症性刺激学说、交感神经兴奋学说、中枢性病源学说和周围性病源学说以及血管压迫学说等。一般认为，周围性原因(神经脱髓鞘改变)是三叉神经痛的重要病理学基础，中枢因素的参与，是构成其典型临床症状不可缺少的重要环节。目前建立三叉神经痛动物模型有：脑闩下蛛网膜下腔注射微量青霉素G-K引起大鼠三叉神经痛样反应模型；慢性压迫性损伤大鼠眶下神经模型；猫去牙髓模型等。该模型采用慢性压迫性损伤大鼠眶下神经的方式，于手术2周后，大鼠结扎侧明显表现出对疼痛反常的高度敏感性。此后连续的测试结果证明，这种三叉神经痛的行为学表现在70d后依然存在。目前一般认为，三叉神经根的脱髓鞘改变是三叉神经痛的病理基础。髓鞘的完整性起到绝缘作用，脱髓鞘使轴突裸露，传入、传出纤维间产生短路，这种短路冲动累计到一定总和即发生了阵发性剧痛。大鼠出现三叉神经痛的行为学症状后，于术后10周取神经根做病理切片，结果显示，与人类该病的神经病理表现大体相同。本模型的建立方法为慢性压迫性损伤，从致病机制上与普遍公认的血管压迫学说类似，故本模型从致病机制和病理改变两方面模拟了人类三叉神经痛疾病。

二、 神经末梢致痛三叉神经痛模型(Model of trigeminal neuralgia induced with nerve terminal pain)

(1)复制方法：SD或Wistar雄性大鼠，体重为200220g。用水合氯醛(按350～400mg/kg体重的剂量)或戊巴比妥钠(按50～60mg/kg体重的剂量)经腹腔注射麻醉，俯卧位固定，手术区域去毛，皮肤消毒。切开头颈部皮肤，分离肌肉，暴露枕骨及第一颈椎间的硬脑膜，用微量进样器取新配制的青霉素G钾3μl(剂量为3000U/kg体重)，在第一颈椎棘突左上方约1mm处进针，待有落空感即将青霉素G钾缓慢推入，缝合创口，置笼内观察。

模型成立标准：大鼠发生尖叫、甩头、左后肢快速抓同侧面部，可以发生其中一项、二项或三项同时发生，30min内累计次数达100次为模型成立。尖叫、甩头、左后肢抓同侧面部等反应发作的次数之和为总发作次数，二项或三项同时出现记一次，连续发作也记为一次。本实验模型成功率达90％以上。

(2)模型特点：青霉素G钾可以引起三叉神经痛反应推测原因可能是青霉素G钾对于γ-氨基丁酸(GABA)作用的结果，已知GABA为脊椎动物中枢神经系统中一种主要的抑制性递质，突触前抑制是减弱三叉神经痛的一种主要生理过程，GABA是实现突触前抑制的一种主要递质。青霉素可以影响GABA的合成和运转，从而使突触前抑制作用减弱，导致P物质能神经元释放P物质增多，并引起感觉神经元兴奋，导致痛觉过敏。

(3)比较医学：该模型主要是在动物面部注射非特异性炎性致痛物质，造成实验性慢性痛觉过敏。其目的在于通过模拟临床面部非特异性炎性感染引起的三叉神经痛来探讨三叉神经痛的发病机制。方法简单，但只模拟了三叉神经痛病因的一种情况，比较局限。

三、三叉神经根埋植三叉神经痛模型(Model of trigeminal neuralgia induced with embedding in trigeminal root)

(1)复制方法：Kim和Burchiel在三叉神经进入脑干前约2mm处的一侧根部植入2mm长的4号铬线2～3段，形成微肉芽肿炎性改变，导致神经脱髓鞘，然后采用顺行或逆行刺激，记录术后1, 3, 6周同侧三叉神经节内的电生理变化。

(2)模型特点：该模型很好地模拟并验证了三叉神经根炎性感染在三又神经痛中所起的作用，但手术路径复杂，且破坏脑膜和大部分脑组织，严重影响动物的存活及对行为的观察。

四、三叉神经痛慢性缩窄环术模型(Model of trigeminal neuralgia following chronic constriction injury)

(1)复制方法：雄性SD大鼠，体重为200～250g。为使动物能更好配合实验，消除动物随意行为对实验结果的干扰，实验前需训练动物3d。大鼠按3～4只/笼分装，每日8：30开始，用一塑料棒击笼壁、触摸、提拿大鼠。待大鼠习惯后，于大鼠平静时，用一自制毛须刺激大鼠须垫部，每侧3次，每次刺激需连续2次，两次刺激间隔不少于30s。两侧交替进行，直到大鼠从开始的探究、恐惧、抽鼻甚至快速逃避、攻击等转为平静。3d后，对以上训练表现平静且口鼻部毛发触须完整者进行模型制作。在无菌条件下，大鼠以水合氯醛(按350～400mg/kg体重的剂量)或戊巴比妥钠(按50～60mg/kg体重的剂量)经腹腔注射麻醉，仰卧位固定，手术区域皮肤消毒。无菌操作，于鼠口腔内沿右侧龈颊边缘，平第一磨牙水平，向口鼻方向纵向切开约1cm长切口，暴露眶下神经，分离周围组织，用两根4-0铬线疏松结扎，两线相距2mm，结扎松紧度要求仅减少神经直径(肉眼或显微镜下)以延迟神经传导，但不能完全阻滞其传导，并且需保持血液循环通畅。术后4-0丝线缝合切口并消毒，肌肉注射抗生素预防感染(庆大霉素，每只2万U/d，连续3d)。

(2)模型特点：动物手术侧在术后第3～6日，出现低反应期，疼痛阈值明显增高，26g刺激强度几乎无反应。从第9日开始阈值明显下降，为3.5g。第15日降至最低，动物表现易激惹，极低的刺激0.21g即可导致动物出现逃避、攻击或持续搔脸行为，持续至术后30d。此后阈值逐渐上升，术后70～80d恢复至术前水平。

三叉神经痛的发病机制比较常见的原因之一为三叉神经后根或半月节受压，绝大多数疼痛患者三叉神经存在压迫现象，主要为动脉、静脉或动静脉混合压迫，压迫解除疼痛可明显缓解。此模型采用三叉神经缩窄环术，用两根铬线将眶下神经疏松环扎，通过神经周围水肿逐渐加重来达到对神经进行性压迫的目的，同时给予一外在机械刺激作为扳击诱发，然后通过观察大鼠在不同时段的行为反应及对刺激的敏感性来判断疼痛与神经压迫的关系。三叉神经缩窄环术后2周动物对机械刺激反应明显增高可能与神经轴突髓鞘的脱失、再生后出现的“短路或交叉兴奋”有关。

(3)比较医学：本模型表明压迫与神经痛存在密切关系，成功的模拟了类似临床三叉神经受压引起的痛觉超敏现象，复制方式简单，行为观察直观，易掌握。还可以利用本模型不同时段痛觉的变化，动态研究三叉神经受压后低反应期、痛觉超敏期及恢复期的神经纤维及三叉神经节的髓鞘脱失及再生的情况，从而进一步明确三叉神经痛的病因及发病机制。本模型存在不足之处足三叉神经环扎松紧度不易掌握，松紧的不一可造成神经纤维变性程度的不一。虽然动物经过适应性训练，但其行为有时还可能出现随意性，影响结果的可靠性。