《Journal of Neuroscience Research》：The Intraplantar CFA Inflammatory Pain Model Incompletely Captures Pain Comorbidities Across Sexes
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在人类中，慢性疼痛以伤害性敏感性增强与情感共病并存为特征，且女性受影响比例高于男性。已有报道指出，临床前模型的局限性在于其往往无法涵盖这种复杂性，并且鲜有研究直接比较雄性与雌性小鼠之间的行为结局。足底注射完全弗氏佐剂（Complete Freund's adj
在人类中，慢性疼痛以伤害性敏感性增强与情感共病并存为特征，且女性受影响比例高于男性。已有报道指出，临床前模型的局限性在于其往往无法涵盖这种复杂性，并且鲜有研究直接比较雄性与雌性小鼠之间的行为结局。足底注射完全弗氏佐剂（Complete Freund's adjuvant, CFA）的炎性疼痛模型是一种广泛使用的持续性机械和热超敏临床前模型，可触发性别依赖性的神经元信号适应性改变。然而，关于疼痛超敏持续时间以及是否伴随运动功能与焦虑样变化的相关文献结果并不一致。因此，本研究旨在系统评估CFA模型在雄性与雌性小鼠中复现疼痛共病的能力。研究人员对CFA注射或生理盐水对照的雄性和雌性小鼠进行了为期3周的评估，检测指标包括机械与冷伤害性敏感性（von Frey试验和丙酮试验）、运动功能（旷场试验）以及焦虑样行为（明暗箱试验和高架十字迷宫试验）。两种性别的CFA注射小鼠均稳定地出现机械超敏和冷异常性疼痛。仅在雄性小鼠的早期时间点观察到短暂的运动功能缺陷，而雄性或雌性小鼠均未观察到焦虑样行为变化。因此，CFA持续性疼痛模型是诱导雄性和雌性小鼠产生促伤害性状态的一种实用工具，但在所测时间段内无法可靠地产生焦虑样共病，提示诱发这些行为结局可能还需要额外因素参与。
**研究背景与问题**
慢性疼痛影响约五分之一的人群，现有药物治疗仅在约半数患者中产生部分缓解，且常伴随抑郁、焦虑和睡眠障碍等情感共病。临床前疼痛模型是理解伤害性感觉与情感行为相互作用的重要工具，但模型产生的证据往往不一致，尤其在慢性疼痛共病的表现方面。足底注射完全弗氏佐剂（Complete Freund's adjuvant, CFA）的炎性疼痛模型被广泛用于研究持续性炎症性疼痛，可稳定诱导注射爪的机械和热超敏反应，并持续3至4周。然而，不同研究对其疼痛超敏持续时间的报道差异较大（2周至6周不等），对运动功能和焦虑样行为的变化也存在矛盾结果。此外，大多数临床前研究仅使用雄性动物，雌性动物的行为数据十分匮乏；仅有一项研究在雌性C57BL/6小鼠中同时评估了伤害性感受和焦虑样行为。鉴于CFA注射后免疫反应和神经元信号传导存在明确的性别差异，且类风湿关节炎等炎症性慢性疼痛疾病在女性中更为常见，系统比较雄性和雌性小鼠在CFA模型中的行为结局具有重要意义。
**研究目的与总体结论**
该研究在控制品系、来源、饲养条件、操作人员和处理流程一致的前提下，系统评估了CFA足底注射后雄性和雌性小鼠的伤害性感受、运动功能和焦虑样行为。结果表明，CFA模型在两种性别中均能可靠诱导机械超敏和冷异常性疼痛，但运动功能缺陷仅在雄性小鼠早期出现，焦虑样行为在两种性别中均未检测到。该研究提供了标准条件下两性行为数据的系统比较，强调了CFA模型在复现疼痛共病方面的局限性，并指出可能需要额外因素才能诱发出情感共病行为。
**主要技术方法**
研究使用了32只成年C57BL/6J小鼠（雌雄各16只，8至9周龄，来源于Kearns动物设施），随机分配至CFA组或生理盐水对照组（每组8只）。所有行为测试由同一名女性研究人员完成。小鼠接受5天抓取适应和环境适应后，进行基线伤害性测试；随后单侧足底注射20 μL未稀释CFA或0.9%无菌生理盐水。在注射后4小时及注射后第1、3、6、10、21天进行von Frey机械痛阈和丙酮冷异常性疼痛测试；注射后第2天和第12天进行旷场试验；注射后第2、8、12天进行明暗箱试验；注射后第4天和第13天进行高架十字迷宫试验。数据采用重复测量双因素方差分析及Bonferroni事后检验进行统计。
**研究结果**
**CFA诱导的持续性炎性疼痛引起一过性伤害性超敏**
通过von Frey试验发现，CFA注射后4小时至注射后第10天，雄性和雌性小鼠的机械 withdrawal阈值均显著低于生理盐水对照组。注射后第21天，雄性小鼠的机械超敏恢复至基线水平，而雌性小鼠仍维持显著的低阈值。通过丙酮试验检测冷异常性疼痛，CFA雄性小鼠在注射后4小时和第1天表现出显著增多的舔足反应，CFA雌性小鼠仅在第6天出现显著差异，至第21天时冷异常性疼痛在两种性别中均不再可检测。总体而言，CFA在两种性别中均诱导了可靠的机械超敏，但雌性恢复更慢；冷异常性疼痛则效应较小且持续时间较短。
**雄性而非雌性CFA小鼠在旷场试验中表现出短暂的运动功能下降**
在注射后第2天的旷场试验中，CFA雄性小鼠相较于生理盐水对照组表现出总距离减少、平均速度降低和活动时间减少，提示短暂的运动功能缺陷。雌性小鼠在任一检测时间点均未出现显著的运动功能变化。中心区域活动时间、站立和跳跃行为在两种性别中均无差异。对旷场内5分钟时间间隔的分析显示，仅在注射后第2天，生理盐水对照组雄性小鼠表现出对新环境的习惯化效应（随时间活动减少），而CFA组雄性小鼠未出现这一适应过程。注射后第12天所有组别均未见习惯化差异。
**CFA诱导的持续性疼痛与雄性和雌性小鼠焦虑样行为变化无关**
研究采用明暗箱试验和高架十字迷宫试验直接评估焦虑样行为。明暗箱试验在注射后第2、8、12天进行，CFA与生理盐水对照组在明箱停留时间、进入次数和明箱内移动距离方面均无显著差异。高架十字迷宫试验在注射后第4天和第13天进行，CFA组与对照组在开放臂和闭合臂停留时间上均无显著差异，且总移动距离未受CFA注射影响。两种性别的结果一致表明，在疼痛超敏存在的时间窗口内，CFA注射未引起可检测的焦虑样行为改变。
**讨论总结与研究结论**
讨论部分指出，CFA模型的主要优势在于操作简便、可重复性强，能稳定产生伤害性超敏，并激活外周、脊髓和中枢的下行疼痛通路。机械超敏恢复时间在雄性（约3周内恢复）和雌性（超过3周仍存在）之间的差异，可能与已知的免疫反应性别差异以及中枢下行抑制通路和内源性大麻素系统的代偿性适应有关。在焦虑样行为方面，研究结果与此前唯一在雌性C57BL/6小鼠中进行直接比较的研究一致，即CFA注射后早期未出现焦虑样表型。讨论提出，慢性疼痛模型中的感觉和情感结局可能存在时间分离，焦虑样行为通常需要数周至数月才出现；持续性疼痛本身可能不足以直接诱发焦虑，而是通过“启动”或“敏化”应激与恐惧相关神经环路，增加对未来应激源的易感性。未来研究应关注疼痛恢复期下行疼痛通路的功能变化，并测试在轻度至中度次级应激源暴露后是否可稳定引出焦虑样行为。
**研究结论**：总体而言，该研究证明CFA炎性疼痛模型可被可靠用于在CFA注射后1至3周内产生可测量的伤害性反应变化，但无法在该时间段内建立焦虑样行为模型。实验同时纳入雄性和雌性队列，符合近期发布的疼痛研究指南，提供了该模型中性别依赖性差异分析所需的关键数据。值得注意的是，研究人员报告了伤害性超敏恢复过程中存在性别依赖性差异。通过采用最小化混杂变量的方法（包括一致的抓取、适应时间表和动物来源控制），该研究增强了足底注射CFA诱导的炎性疼痛模型研究结果的可靠性和可重复性，同时指出了该模型在未来研究中的局限性及应用机会。
