未损伤Sprague-Dawley与Lewis大鼠重复von Frey纤维丝测试后的局部与非局部敏化

《Sensory Neuroscience》:Local and Non-Local Sensitization Following Repetitive von Frey Filament Testing in Unoperated Sprague-Dawley and Lewis Rats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年06月16日 来源:Sensory Neuroscience

编辑推荐:

  足底及背侧von Frey(VF)纤维丝测定法广泛用于评估外周神经损伤、脊髓损伤及镇痛干预后啮齿动物的机械伤害性感受,但重复测试对缩足阈值及潜在敏化(sensitization)的影响尚未明确。本研究对未手术雄性及雌性Lewis和Sprague-Dawley(

  
足底及背侧von Frey(VF)纤维丝测定法广泛用于评估外周神经损伤、脊髓损伤及镇痛干预后啮齿动物的机械伤害性感受,但重复测试对缩足阈值及潜在敏化(sensitization)的影响尚未明确。本研究对未手术雄性及雌性Lewis和Sprague-Dawley(SD)大鼠实施不同重复频率的足底与背侧VF检测——每日1~15天、日间不同休息间隔、低重复(每日1~2次)与高重复(每日8次,小时间隔)方案。足底VF检测于胫神经(tibial nerve)支配的中足底区域每日8次(组#1);背侧VF纤维丝施于腓肠(sural)与隐神经(saphenous)支配区,分四方案:组#2双侧sural区每日8次;组#3双侧sural及saphenous区每日1次;组#4双侧上述两区每日2次;组#5左侧sural区每日8次、其余区每日2次以检测非局部效应。低重复背侧VF测试(组#3、#4)未诱发敏化;高重复足底(组#1)与背侧VF测试(组#2、#5)均产生显著局部敏化且随连续测试日增强;组#5在微测区域亦出现非局部敏化。高重复背侧VF测试(组#2、#5)后经休息可恢复,足底VF测试(组#1)则不能。动物因重复操作及测试产生的躁动不影响结果。平均VF缩足阈值或敏化无显著性别(组#1、#2、#5)或品系差异(组#2、#5)。综上,高重复VF测试可致敏化,应视为方法学变量。
研究背景与目的
von Frey(VF)纤维丝测定法是啮齿类动物皮肤机械伤害性感受(mechanical nociception)最广泛使用的检测手段之一,常用于外周神经损伤、脊髓损伤及镇痛药效评价中量化机械性异常性疼痛(allodynia)与痛觉过敏(hyperalgesia)。现有研究多采用每日一次或每周一次的低频测试方案,但在药效学时间进程或镇痛药物药代动力学研究中,常需同一日内多次、高频采样。理论上高频重复机械刺激可能引致伤害性通路敏化(sensitization)或习惯化(habituation),从而掩盖药物效应或错误解读感觉功能变化。然而截至目前尚无同行评议研究系统考察重复VF测试本身——而非组织损伤——对缩足阈值及局部与非局部敏化的影响,也未知动物因反复抓取、束缚产生的躁动行为是否会混淆阈值变化。为此,研究人员在未手术雄性/雌性Sprague-Dawley(SD)与Lewis大鼠上设立五组不同VF测试频率与部位的方案,系统检验假设:高重复(而非低重复)VF测试会诱发局部及非局部敏化,背侧与足底VF测试的敏化后恢复特征不同,且阈值变化非由动物躁动所致。本文发表于《Sensory Neuroscience》。
主要关键技术方法
研究人员使用未手术雄性SD、雌性SD及雌性Lewis大鼠(n=34,无跨组复用),适应性驯化3天后按五组方案测试:组#1(n=10,♂♀ SD)足底胫神经支配中足底区每日8次/h间隔;组#2(n=6,♀ Lewis)背侧双侧sural区(M4?5)每日8次/h;组#3(n=6,♂ SD)背侧sural+saphenous(M1?2)区每日1次;组#4(n=6,♂ SD)背侧上述两区每日2次(ZT3、ZT10);组#5(n=6,♂ SD)左侧sural区每日8次/h,余区每日2次。足底采用简化up?down VF法,背侧采用改良背侧VF法(毛巾包裹短暂固定),使用Touch Test Sensory Evaluator套件行up?down序列测定缩足阈值,力值按公式Force=100.904×(Filament #)?3.54换算为克。记录动物躁动(Normal/Restless)二分类评分。数据统计采用单因素/双因素重复测量(RM)ANOVA、混合效应模型、Dunnett多重比较、配对t检验及Welch t检验(GraphPad Prism 10)。
研究结果
3.1 Repetition?Dependent Local Sensitization(Group #1 and Group #2)
组#1每小时足底测试致第1天起缩足阈值由77.5±8.4 g降至27.2±6.1 g(p=0.00013),连续3日累积敏化最低至13.5±3.4 g;组#2每小时背侧sural测试致第1天阈值由50.5±5.2 g降至23.4±3.3 g(p=0.000004),第3天最低至13.6±1.5 g。左右肢无差异合并分析。结论:高频足底与背侧VF均可诱发显著的同日局部敏化且逐日累积。
3.2 Dorsal Recovery Toward Baseline Withdrawal Thresholds Following Longer Recovery Intervals
组#1足底敏化经1天或9天休息间隔均未恢复(p>0.05各配对t检验),第15天起始阈值仍显著低于Day1基线(F(5,45)=12.03,p=2.0×10?7)。组#2背侧敏化经Day4休息(即Day3→Day5 ZT3)阈值由13.6±1.5 g升至27.9±3.2 g(p=0.00043)但仍低于Day1基线(p=0.0071);经Day7–14九天休息后进一步回升至38.4±0.0 g(p=0.0388),重测当日再出现敏化降至16.6±3.3 g(p=4.4×10?5)。结论:背侧高频测试诱导敏化可经≥1天部分恢复、≥9天接近恢复,足底敏化则不恢复。
3.3 Baseline Comparisons
Day1 Hour1阈值与已发表基线无差异(p=0.1451),Day3 Hour8显著低于自身基线及文献基线(p=0.0041),验证重复刺激致敏化而非批次差异。
3.4 Once and Twice?Daily von Frey Testing(Group #3 and Group #4;♂ SD)
组#3每日1次、组#4每日2次(间隔约8 h)背侧sural与saphenous区测试,各时间点相对Day1基线均无显著差异(所有校正p>0.05),同日ZT3与ZT10亦无差异。结论:低频(≤2次/日)背侧VF测试不引起敏化,阈值稳定跨14天。
3.5 Sensitization and Recovery From Sensitization Are Local and Non?Local Following Repeated Dorsal VF Testing(Group #5;♂ SD)
组#5中高频测试左sural区(每小时)及微测其他三区(每日2次)。四区均以Day1 ZT3为基线出现同日阈值显著下降(左sural p=0.0042;右sural p=0.0131;左saphenous p=0.0116;右saphenous p=0.0142,单因素RM ANOVA),微测区阈值绝对值高于高频区但仍有统计学敏化。结论:重复背侧VF测试不仅致高频刺激局部敏化,还引致同侧邻区、对侧同/异神经支配区的非局部(non?local)敏化,提示中枢或广泛性感觉可塑性参与。
3.6 No Sex/Strain Differences
组#1雌雄SD及各时间点阈值无性别差异(p=0.57,Welch t检验);组#2(♀ Lewis)与组#5(♂ SD)时间主效应显著但组别主效应(p=0.20)及时间×组别交互(p=0.053)不显著。结论:本研究观测的VF基线及重复测试敏化模式无显著性别或品系差异。
3.7 Rat Restlessness Does Not Affect VF Withdrawal Thresholds
按Normal/Restless分类混合效应分析示两类动物各时间点阈值无差异(p>0.05),躁动比例跨日无显著趋势(χ2=0.1755,p>0.05)。结论:所记录躁动行为不驱动阈值降低,敏化为真感觉改变。
讨论与结论翻译
研究人员发现高频(每日8次/h间隔)足底及背侧VF测试均可诱导局部敏化——足底敏化持续不恢复,而背侧敏化经1天部分恢复、约9天基本恢复,且背侧高频单点刺激还可引发非局部敏化波及微测区。低频(每日1~2次)背侧VF测试不引起敏化且阈值稳定。无性别或品系差异,动物躁动不混淆结果。VF测试频率与部位应作为方法学变量纳入实验设计考量。
Conclusion(结论原文意译)
本研究表明VF测定在不同测试方案下并不产生等同结果。采用低重复频率(每日1或2次)时,大鼠背侧伤害性缩足阈值在测试日内及连续多日间保持稳定;而高重复测试(如一日多次)可使VF测试本身降低痛阈——不仅在被频繁刺激区域,也出现在远隔区域。通过量化这些变化并确定阈值恢复正常所需时间,本研究为未来研究提供实用注意事项与指导建议。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号