研究术后疼痛和相关的行为异常，动物切口痛模型必不可少，下面研究来源周永生.胸壁切口痛小鼠模型的建立和评价。

胸壁切口痛小鼠模型的建立和评价摘要：

研究背景：胸壁术后切口痛是一种重要的术后疼痛。临床研究发现胸部术后的切口痛发病率位居所有外科术后痛第二位,疼痛程度严重,给患者及患者家庭造成巨大的身体和心理负担。近年来胸腔镜的使用有望减少胸部手术带来的创伤以及术后的疼痛。但有研究表明,胸腔镜的应用并不能显著的降低术后疼痛的发病率。同时,慢性术后疼痛常伴发高级脑功能障碍,如负性的焦虑情绪以及认知功能损伤等。而术后的慢性疼痛缺乏有效的临床疼痛管理手段,药物干预常常并发有严重的副作用如阿片类药物的成瘾作用等。因此我们亟需阐明术后切口痛的发生发展病理生理学机制,寻找有效的药物干预靶点。

目的：为了系统深入地研究胸腔镜术后切口疼痛的发生发展神经机制,我们需要能够模拟胸腔镜术后疼痛的动物模型。然而目前缺乏能够直接模拟胸腔镜术后疼痛的动物模型。根据既往的研究报道,肠道菌群通过肠-脑轴影响了神经系统的行为学表型。多种肠道微生物通过分泌不同的代谢产物影响了大脑的功能如肠道内咖啡因的代谢与慢性疼痛存在显著的相关关系。同时肠道菌群产生的次级胆汁酸、短链脂肪酸和由肠道激素产生的生物活性肽透过肠-血屏障以及血-脑屏障影响了大脑的高级脑功能如负性焦虑情绪以及认知功能。并且临床研究发现,手术会导致肠道菌群功能紊乱。因此靶向肠道菌群的慢性术后疼痛研究有机会为我们提供潜在的治疗靶点以及早期诊断慢性疼痛及其并发症-负性焦虑情绪以及认知功能损伤的生物学标志物。

研究方法：

1)动物行为学检测:利用旷场实验、高架十字迷宫实验、埋球实验检测小鼠焦虑样行为;新物体识别实验检测小鼠认知功能。

2)神经元活动筛查:利用免疫荧光实验对即刻早期基因进行筛查,探索与动物行为学表型相关的脑区功能活动。

3)肠道菌群宏基因组检测:利用鸟枪法对小鼠肠道菌群的基因组进行全面的检测。

4)肠道菌群代谢组检测:利用非靶向代谢组对小鼠肠道菌群的小分子代谢产物进行全面的检测。

实验结果：

1)完善并改进了一种新型的小鼠无创气管插管方法,提升了小鼠无创气管插管的成功率。

2)探索了胸腔镜手术后疼痛(PTSP)小鼠模型的疼痛行为学表现以及相关的实验参数:与假手术(Sham)组小鼠相比,PTSP组小鼠2 mm钢柱压迫1小时会诱发显著的机械性痛觉敏化;与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠2 mm钢柱压迫2小时同样会诱发显著的机械性痛觉敏化;与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠1 mm钢柱压迫1小时没有观察到显著的机械性痛觉敏化。

3)模拟胸腔镜术后的慢性疼痛会导致明显的焦虑样行为:与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠旷场中心区域活动减少、高架开臂区域活动减少以及埋球数量增加。

4)模拟胸腔镜术后的慢性疼痛会导致明显的认知功能损伤:与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠对相同物块的识别没有显著差异;与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠对新物体识别的时间显著减少。

5)模拟胸腔镜术后慢性疼痛的小鼠模型中观察到中枢神经系统多个脑区异常激活:与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠前扣带回皮层以及腹侧海马区域c-Fos和Arc阳性神经元激活增多。

6)模拟胸腔镜术后的慢性疼痛会导致小鼠肠道微生物群以及功能紊乱:与Sham组小鼠相比,PTSP组小鼠在肠道菌群种属、基因组、基因组功能、小分子代谢物以及小分子代谢物功能等多个层面存在显著差异。

结论：我们的研究建立了一个可靠的临床前小鼠模型,可用于研究术后疼痛和相关的行为异常。此外,我们的研究结果揭示了肠道菌群的显著变化,并为肠道菌群与术后疼痛之间通过肠脑轴的相互作用提供了实验证据。

学术引用：[1]周永生.胸壁切口痛小鼠模型的建立和评价[J].[2024-08-21].

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