《Lasers in Medical Science》：Sex-related analgesic responses to photobiomodulation therapy in rats with neuropathic pain
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神经病理性疼痛与感觉异常相关，且目前仍难以治疗。光生物调节疗法（photobiomodulation therapy, PBMT）已作为一种具有镇痛潜力的非药物干预手段而兴起；然而，治疗反应中的性别相关差异仍知之甚少。研究人员研究了PBMT对接受
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神经病理性疼痛与感觉异常相关，且目前仍难以治疗。光生物调节疗法（photobiomodulation therapy, PBMT）已作为一种具有镇痛潜力的非药物干预手段而兴起；然而，治疗反应中的性别相关差异仍知之甚少。研究人员研究了PBMT对接受坐骨神经慢性压迫损伤（chronic constriction injury, CCI）的雄性和雌性大鼠的影响。动物接受红外PBMT治疗，每周三次，共十个疗程，并在整个治疗期间使用机械性痛觉过敏和触觉异常性疼痛评估伤害性反应。CCI在两种性别中均诱导了显著的伤害性痛觉过敏。PBMT逐渐提高了缩爪阈值并减少了疼痛样行为。雌性大鼠在机械性痛觉过敏和触觉异常性疼痛方面均表现出更大的相对恢复，而雄性大鼠在整个实验期间维持了更高的绝对伤害性阈值。动情周期分析显示，与动情期和动情前期相比，动情间期（metestrus）的疼痛敏感性降低。这些发现表明，PBMT能有效减轻两种性别的神经病理性疼痛样行为，并提示生物学性别和激素状态可能影响治疗反应。研究结果支持在临床前光生物调节研究中将性别作为生物学变量纳入考量。
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一、研究背景与意义
神经病理性疼痛源于躯体感觉神经系统的损伤或功能障碍，以痛觉过敏、异常性疼痛和持续性感觉紊乱为特征。尽管已有多种药物治疗方案，但许多患者仍面临镇痛不足和不良反应的困境，这凸显了探索替代治疗策略的必要性。光生物调节疗法（photobiomodulation therapy, PBMT）作为一种非侵入性干预手段，能够调节线粒体活性、减轻炎症并促进组织修复，已在多种神经病理性疼痛动物模型中展现出有益效果。然而，既往研究绝大多数仅在雄性动物中进行，PBMT的镇痛效应是否存在性别依赖性差异尚未得到充分探索。越来越多的证据表明，生物学性别影响疼痛感知、免疫反应、线粒体代谢以及多种镇痛干预措施的有效性。性激素可调节炎症通路、胶质细胞活化和线粒体功能，而这些均被认为是PBMT的作用靶点。因此，将性别作为生物学变量纳入临床前研究，对于提高光生物调节研究的转化相关性具有重要意义。本研究旨在直接比较雄性和雌性大鼠在坐骨神经慢性压迫损伤（chronic constriction injury, CCI）模型中PBMT的镇痛效果，并在雌性大鼠中进一步考察动情周期阶段对伤害性反应的影响，以填补PBMT研究中雌性动物代表性不足这一重要空白。
二、研究设计与技术方法
研究人员选用体重180–220克、约2个月龄的雄性及雌性Wistar大鼠，雌雄分笼饲养，每笼5只，置于12:12小时光暗循环环境下，自由获取食物和水。实验设置三个组别：CCI不治疗组（CCI+PBMT OFF）、假手术对照组（Sham）以及CCI接受PBMT治疗组（CCI+PBMT ON），每组雌雄各10只。雌性大鼠每日上午8:00至10:00通过阴道细胞学检查评估动情周期阶段，持续至实验结束。神经病理性疼痛采用Bennett和Xie描述的CCI模型诱导：在异氟烷麻醉下暴露坐骨神经，以四根铬肠线松散结扎；假手术动物仅暴露坐骨神经而不结扎。PBMT于CCI术后14天开始，使用红外激光设备（IBRAMED，巴西），每周三次共十个疗程，沿坐骨神经照射；雄性和雌性分别采用基于课题组既往研究确定的性别特异性照射参数。行为学评估包括机械性痛觉过敏测试（Randall-Selitto大鼠足底压力测试法，Analgesy-Meter Ugo Basile，意大利）和触觉异常性疼痛测试（von Frey纤维丝法，Aesthesiometer Semmes Weinstein，Stoelting公司，美国）。行为学检测时间点为基线、CCI术后14天（首次PBMT前）以及治疗期间每周一次共三次（分别于第3、6、9次PBMT后）。统计采用双因素重复测量方差分析（two-way repeated-measures ANOVA）及Tukey多重比较检验，显著性水平设为P<0.05。
三、研究结果
动情周期对伤害性阈值的影响
CCI手术显著降低了伤害性阈值，确认了疼痛过敏的发展。在实验方案实施后，动情周期各阶段的伤害性反应存在差异。在机械性痛觉过敏测试中，动情间期（metestrus）动物的伤害性阈值高于动情期（estrus）（p=0.0309），表明该阶段疼痛敏感性降低。在触觉异常性疼痛测试中，动情间期与动情前期（proestrus）（p=0.0267）和动情期（p=0.0206）相比均表现出更高的阈值。动情后期（diestrus）未观察到显著差异。这些结果表明，动情周期在CCI后调节伤害性敏感性，动情间期是疼痛敏感性较低的阶段。
PBMT对机械性痛觉过敏阈值的影响
CCI术后雄性和雌性大鼠的伤害性阈值均降低，确认了机械性过敏的发展。雄性大鼠中，CCI+PBMT ON组自PBMT治疗第二周起机械缩爪阈值显著高于CCI+PBMT OFF组，治疗结束时阈值高出约40.62%（F(8,127)=5.198；P<0.0001）。雌性大鼠呈现相似模式，CCI+PBMT ON组自第二周起阈值显著升高，实验结束时高出约57%（F(8,124)=3.508；P=0.001）。这些发现表明PBMT在两种性别中均减轻了机械性过敏。在性别直接比较中，雄性大鼠整体上表现出更高的绝对机械缩爪阈值，但基线阈值本身即存在性别差异，且性别×时间交互作用不显著，因此不能将雄性更高的绝对阈值解读为PBMT在该性别中具有更强的镇痛效果。
PBMT对触觉异常性疼痛的影响
CCI手术在两种性别中均显著降低了缩爪阈值，确认了触觉异常性疼痛的发展。雄性大鼠中，CCI+PBMT ON组自PBMT治疗第三周起伤害性阈值显著高于CCI+PBMT OFF组，治疗结束时阈值高出约122.23%。雌性大鼠中，CCI+PBMT ON组自治疗第二周起阈值显著升高，实验结束时高出约238.45%。这些发现表明PBMT在两种性别中均减轻了触觉异常性疼痛。在性别直接比较中，雌性大鼠在初始时间点表现出更高的绝对伤害性阈值，但随着治疗进程性别差异缩小，最终时间点两性阈值接近。性别×时间交互作用不显著，表明无统计学证据支持两性对PBMT存在不同的时间性反应。
四、讨论与结论
本研究表明PBMT在CCI术后能有效减轻雄性和雌性大鼠的神经病理性疼痛样行为，在机械性痛觉过敏和触觉异常性疼痛两方面均观察到改善。一个重要发现是治疗反应存在性别相关差异：尽管两性均从PBMT中获益，但雌性表现出更大的相对恢复，而雄性维持更高的绝对缩爪阈值。这一发现与累积证据一致，表明生物学性别影响伤害性处理、疼痛慢性化及对镇痛干预的反应性。既往研究提示，雄性疼痛处理中脊髓小胶质细胞和P2X4/BDNF信号通路的贡献更大，而雌性疼痛处理中涉及T淋巴细胞的适应性免疫机制可能更为突出，这些性别特异性神经免疫机制可能部分解释了PBMT反应性的差异。
动情周期分析进一步支持激素因素的贡献。动情间期动物的伤害性阈值高于动情期，提示该阶段疼痛敏感性降低，与既往实验性疼痛研究中的观察一致。然而，研究人员也指出，反复阴道采样及相关操作可能构成潜在应激源，影响行为学结果，这一方法学局限性应在未来研究中加以考虑。
研究人员强调，本研究对雄性和雌性动物采用不同的PBMT照射参数并非随意选择，而是基于课题组既往实验发现——性别间存在光生物调节抗伤害性反应的差异，优化照射参数可能是实现各性别有效镇痛反应所必需的。光生物调节存在明确的剂量-反应关系，波长、辐照度、能量密度、暴露时间和治疗频率等参数均可影响疗效。因此，与其假设单一照射方案普遍最优，本研究结果支持根据生物学性别和疼痛模型特征进行参数个体化优化的方法。未来研究应直接比较标准化方案与性别优化方案，以区分疗效差异究竟源于生物学性别、对特定照射参数的敏感性差异，还是两者间的交互作用。
总体而言，本研究通过纳入两种性别并评估动情周期影响，填补了临床前PBMT研究中雌性动物代表性不足的重要空白。研究结论支持PBMT作为神经病理性疼痛非药物干预策略的潜力，同时强调在光生物调节研究中将性别作为生物学变量纳入考量的必要性，为发展循证的、性别信息化的PBMT治疗方案奠定了基础。
