夾脊穴電針對實驗性脊髓損傷后中樞性疼痛模型大鼠自發痛行為學和痛超敏現象的影響

左 薇 穆敬平 許明軍▲

1.十堰市太和醫院（湖北醫藥學院附屬醫院）針灸治療科，湖北十堰 442000；2.十堰市太和醫院（湖北醫藥學院附屬醫院）睡眠心身醫學中心，湖北十堰 442000

脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）多是由運動損傷、高空墜落或交通事故等意外事故引起的脊髓結構和功能性創傷，多表現為下肢感覺與運動障礙并伴有中樞性神經痛[1-3]。另外，SCI 后期會因損傷部位及受損平面以下脊髓缺血、缺氧而引起繼發性損傷，如脊髓或大腦萎縮、局部神經元壞死/凋亡及纖維傳導束破壞等改變[4]。SCI 主要造成上行傳導通路受損，影響脊髓回路，其中運動皮質神經元損傷導致運動功能喪失且恢復難度加大，是目前噬待解決的難題[5-6]。故如何在SCI 急性期降低痛超敏、改善自發痛行為學對減輕繼發性損傷引起的嚴重后果在目前仍有研究的必要。基于此，本研究擬通過夾脊穴電針對實驗性SCI 后中樞性疼痛模型大鼠進行治療，觀察其對SCI 的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

SPF 級雄性SD 大鼠30 只，56 日齡，體重230～240 g，購于湖北省實驗動物中心。采用隨機數字表法將其分為空白對照組、SCI 組和夾脊穴組，每組10 只。實驗動物質量合格證號：SCXK（鄂）2016-0008；實驗動物生產許可證號：SYXK（鄂）2016-0031；福利倫理審批號：2019-17；動物飼養及實驗均在湖北醫藥學院動物實驗中心完成。實驗期間大鼠自由攝食和飲水，動物房子濕度60%～70%、溫度（22±1）℃。建模后動物分籠飼養并12 h 明暗交替。

1.2 實驗器材

觸覺測量儀（von Frey hair）購自上海施才生物科技有限公司（型號：Von Frey Hairs Von Frey Semmes）；roboz 咬骨鉗購自湖南遠湘生物科技有限公司（型號：RS-8305）；肌電圖/誘發電位儀購自珠海市邁康科技有限公司（型號：NeuroExam M-800）；LH202H-四導韓氏穴位神經刺激儀購自北京華運安特（型號：LH202H）；脊髓打擊器購自上海涵飛醫療器械有限公司（型號：IH-0400）；足底熱輻射測痛儀購自上海瑞鮑生物科技有限公司（型號：Reb-200）。

1.3 實驗方法

1.3.1 Allen’s 法建模 SCI 組和夾脊穴組用10%水合氯醛麻醉（3 ml/kg，腹腔注射）。大鼠臥位固定四肢、電動剃須剃除背毛，碘伏消毒后鋪無菌巾。然后以記號筆標記T13～L2、切開標記區脊正中皮膚并分離淺肌層，暴露T13～L2棘突和椎板，分離椎骨和棘間肌肉及韌帶，然后用RS-8305 型roboz 咬骨鉗咬去L1棘突，切開椎板以充分暴露硬脊膜包被的脊髓，用IH-0400 型脊髓打擊器擊打L1節段脊髓，設定打擊頭直徑：2.5 mm，損傷劑量：10 g×25 mm[7-8]。造模成功標準：硬脊膜紅腫、鼠尾痙攣性擺動、雙后肢回縮撲動，次日嘶叫并舔咬、搔抓尾部和后肢及軀體下部[9]。空白對照組麻醉后僅固定，不予手術造模。

1.3.2 治療 術后次日，參考《華興邦大鼠穴位圖譜》取夾脊穴組大鼠T8～T12夾脊穴（棘突下緣兩側4 mm處）[10]。用0.25 mm×1 mm 針灸針直刺，提插捻轉后接電30 min。選疏密波，刺激強度：3 mA，刺激頻率：4 Hz。1 次/d，共14 d。空白對照組和SCI 組僅固定（30 min）。

1.3.3 自發痛行為學觀察 由專人每天定時（4 h）觀察大鼠自發嘶叫，對尾部、后肢或軀體損傷平面下部搔抓、舔咬、自噬的發生次數。

1.3.4 運動功能 ①斜板實驗：將大鼠放在斜板上，從0°起、斜板逐次增加5°并以大鼠停留5 s 不滑落為準（重復3 次取均值）。②SCI 的行為學評分（Basso Beattie Bresnahan，BBB）功能評分：共分22 個等級（0～21 分），即全癱記0 分，完全正常記21 分，評測前放入透明箱內，然后輕敲玻璃箱壁，觀察關節活動的數目和范圍，包括前爪、后爪、臀、踝關節行走、負重程度及前后肢協調性等，并給出相應的分值[11]。

1.3.5 疼痛評估 機械性痛閾采用von Frey hair 法測定痛閾（損傷平面下端軀干對非傷害性機械性輕壓和輕觸及引起50%前爪抬足的疼痛反應閾值[7]）。大鼠熱痛閾（paw withdrawal latency，PWL）和熱縮足潛伏期（thermal paw withdrawal latencies，PWLs）采用足底熱輻射測痛儀測定[12]。重復3 次取均值。

1.3.6 脊髓運動誘發電位（spinalcordmotorevoked potential，scMEP）及體感誘發電位（somatosensory evoked potential，SEP）測定 將大鼠麻醉，臥位固定四肢、采用單極經皮層電刺激記錄MEP；直流電刺激以觸發SEP 并記錄之（重復3 次取均值）。

1.4 統計學方法

采用SPSS 21.0 統計學軟件對所得數據進行分析，計量資料采用均數±標準差（）表示，組間比較采用t 檢驗；計數資料采用例數或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組行為學及運動功能結果比較

SCI 組自發嘶叫，對尾部、后肢或軀體損傷平面下部搔抓、舔咬、自噬的發生次數較空白對照組顯著增多，SCI 組BBB 功能評分和斜角顯著降低，差異有統計學意義（P ＜0.05）。夾脊穴組自發嘶叫，對尾部、后肢或軀體損傷平面下部搔抓、舔咬、自噬的發生次數較SCI 組明顯降低，BBB 功能評分和斜角明顯提高，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表1。

表1 三組行為學及運動功能觀察結果比較（）

注：與空白對照組比較，aP ＜0.05；與SCI 組比較，bP ＜0.05。SCI：脊髓損傷

2.2 三組疼痛評估結果比較

SCI 組大鼠PWLs、PWL 及損傷平面下端軀干對非傷害性機械性輕壓和輕觸及引起50%前爪抬足的疼痛反應閾值均較空白對照組顯著降低，痛超敏發生率明顯升高，差異有統計學意義（P ＜0.05）。與SCI 組比較，夾脊穴組PWL、PWLs 及損傷平面下端軀干對非傷害性機械性輕壓和輕觸及引起50%前爪抬足的疼痛反應閾值明顯提高，痛超敏發生率降低，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表2。

表2 三組疼痛評估結果比較

2.3 三組scMEP 和SEP 比較

與空白對照組比較，SCI 組scMEP 早成份N1和N2波峰值降低，SEP、N 波和P 波明顯延長，差異有統計學意義（P ＜0.05）。與SCI 組比較，夾脊穴組scMEP早成份N1和N2波升高，SEP、N 波和P 波則明顯縮短，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表3。

表3 三組scMEP 和SEP 比較（）

表3 三組scMEP 和SEP 比較（）

注：與空白對照組比較，aP ＜0.05；與SCI 組比較，bP ＜0.05。scMEP：脊髓運動誘發電位；SEP：體感誘發電位；SCI：脊髓損傷

3 討論

SCI 致殘率高、治愈率低[13]。中樞性疼痛和損傷平面以下自主神經功能障礙及軀體運動功能障礙是SCI 的主要臨床表現[14]。而在急性期除感覺異常外還表現出嚴重的痛超敏伴行為學改變[15-16]。動物表現為搔抓、舔咬下肢及自噬[17]。已有研究表明電針治療具有促進SCI 神經修復的作用[18]。但多應用于SCI 慢性期，而對于急性期治療還有待動物實驗驗證。

SEP 主要反映脊髓感覺和上行運動傳導通路的功能，當發生SCI 后，記錄到的SEP 潛伏期延長、N 波和P 波信號衰減[19-20]。本研究觀察到的SCI 組的變化也顯示SCI 造成的傷害性刺激持續存在或以SCI 為主的中樞性疼痛持續時間延長。因SEP 對脊髓上行傳導通路的傳導信號有較高的準確性和靈敏性，常用于評價SCI 程度[21]。而SCI 時scMEP 早成份N1和N2波峰值也明顯降低甚至消失，故也可作為更為靈敏的脊髓功能評價指標[22]。本實驗觀察到夾脊穴組自發嘶叫及對尾部、后肢和軀體下部搔抓、舔咬及自噬現象的發生次數較SCI 組明顯減少，且PWL 痛閾提高，PWLs 延長。提示夾脊穴低頻電針可改善SCI 自發痛引起的行為學異常現象并提高對SCI 痛超敏的耐受性。夾脊穴組P、N 波和SEP 潛伏期均縮短，scMEP早成份N1和N2波峰值升高，提示夾脊穴電針可降低SCI 造成的傷害性刺激持續強度和持續時間，使脊髓傳導束傳導功能趨于正常[23]。

由于脊髓與中醫督脈的功能相似，故SCI 與中醫“痿證”中“督脈損傷”相符[24]。而夾脊穴緊鄰督脈，夾脊電針可改善SCI 區域微環境并促進神經修復并提高生活質量[25]。夾脊穴組斜板傾斜度和BBB 評分升高，提示SCI 中樞性疼痛模型大鼠運動功能得以部分恢復，這也間接證明電針督脈可疏通“督脈損傷”之經絡、促進神經傳導功能和運動功能恢復。

綜上所述，及時的夾脊穴電針可減輕實驗性SCI后中樞性疼痛模型大鼠痛超敏、促進SCI 后運動功能的恢復并改善自發痛行為學異常現象，其機制可能與夾脊穴電針提高痛閾、疏通“督脈損傷”之經絡而促進神經傳導功能恢復有關。