低频电针对脊髓损伤致急性自发痛模型大鼠急性痛超敏的影响

刘静，穆敬平，廖恒

脊髓损伤致残率高、治愈率低[1]，除导致损伤水平以下感觉、自主神经功能障碍及躯体运动功能损伤外，还可造成中枢性疼痛[2]。患者主观感受为损伤水平以下皮肤痛觉已消失区域的疼痛，常表现为诱发痛、自发间断痛或自发持续痛[3]。在脊髓损伤后急性期（15天内）表现为急性痛超敏并伴有自发痛行为学改变[4]。在自发痛动物模型中，神经源性疼痛的动物会出现损伤平面以下部位搔抓、舔咬和自噬，其中自噬现象是公认的严重自发痛[5]。脊髓损伤诱发痛、自发间断痛或自发持续痛的发生率达11%～94%，且重度疼痛甚至达到5%～30%，可导致患者药物成瘾、抑郁、甚至出现自杀倾向[6]。研究表明，低频电针可提高大鼠50%足底机械缩足反应阈值而抑制紫杉醇诱发的周围神经痛[7]，也可改善脊髓损伤维持期神经痛[8]，但低频电针是否影响脊髓损伤急性期自发痛（中枢性疼痛）的实验研究较少。本研究拟研究低频电针刺激对脊髓损伤急性痛超敏和自发痛的影响，为临床治疗提供实验参考。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与材料

1.1.1 动物及分组 健康SPF级雄性SD大鼠60只，63日龄，体质量（360.2±7.4）g，购于湖北省实验动物中心，饲养于十堰市太和医院实验中心[合格证号：SCX K(鄂)2019-0005]并在中心完成全部实验。实验期间满足动物福利，术后分笼饲养。

1.1.2 实验器材 NeuroExam M-800A肌电图/诱发电位仪（珠海市迈康科技有限公司）；足底热辐射测痛仪（上海瑞鲍生物科技有限公司）；纤毛机械刺激针（von Frey hair，瑞典）；LH202H-四导韩氏穴位神经刺激仪（北京华运安特）。

1.2 方法

1.2.1 分组 采用随机数字表编号，按随机、对照、盲法原则将大鼠随机分为对照组、模型组和低、中、高频电针组，每组12只。

1.2.2 大鼠脊髓损伤致急性自发痛模型 模型组和低、中、高频电针组实验前禁食6 h、不禁水。10%水合氯醛（3 mL/kg）腹腔注射麻醉大鼠，以L1为中心切开脊正中皮肤、分离浅肌层，暴露T13～L2椎板及棘突并用咬骨钳咬除L1椎板，充分暴露L2节段脊髓，在长有机玻璃管（20 cm）引导下将铜棍（20 g）设定在15 cm处，自由坠落击打L2节段脊髓造成3N脊髓损伤[9]。对照组手术同前，但不击打L2节段脊髓。术后分层缝合，碘伏消毒后分笼饲养。隔日观察，以大鼠双后肢瘫痪，自发嘶叫及对躯体下部、尾部和后肢舔咬、搔抓或自噬为成功造模标准[10]。

1.2.3 治疗 于术后12 h，将低、中、高频电针组大鼠固定，参照《华兴邦大鼠穴位图谱》，选择0.25 mm×1 mm针灸针，于T8～T12节段棘突下缘两侧4 mm处取夹脊穴，于后肢外踝与跟腱之间的凹陷中取昆仑穴，于膝关节后外侧、腓骨小头下5 mm取足三里进针，接穴位神经刺激仪，分别用低频（2 Hz，2 mA）、中频（50 Hz，2 mA）、高频（100 Hz，2 mA）进行针刺，25 min/次，1次/d，共14 d。对照组、模型组仅固定25 min。

1.2.4 自发痛行为学观察 实验期间每天定时观察2 h大鼠是否出现自发嘶叫及对躯体下部、尾部和后肢舔咬、搔抓和自噬等现象。

1.2.5 痛阈测定 治疗结束后采用von Frey Hairs痛阈测定方法测量大鼠损伤下端躯干对非伤害性机械性轻压和轻触之疼痛反应阈值，同时观察引起50%前爪抬足的阈值。以开始后10 s内出现对轻压的嘶叫、躲避或攻击，并出现抬前爪1次者为阳性；以引起5次痛反应重力为痛反应阈值；以橡皮抚过下端躯体皮肤引起痛反应为对轻触刺激的痛反应阈值；采用足底热辐射测痛仪检测各组大鼠热缩足潜伏期（thermal paw withdrawal latency，PWL）和50%机 械 性 缩 足 阈 值（paw withdrawal threshold，PWT）[9,10]。

1.2.6 体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SEP）记录 治疗结束后麻醉大鼠，在背部正中切开皮肤，暴露L1段硬脊膜并在表面接银丝电极，于足跟处给予电刺激（1.2～1.4 mA），记录SEP潜伏期及N波、P波的波幅。

1.3 统计学处理

采用SPSS 21.0软件处理数据。符合正态分布以及方差齐性的计量资料以（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 低频电针对自发痛行为学的影响

模型组的自发疼痛行为学动作（自发嘶叫、对损伤平面以下部位、尾部和后肢的搔抓、舔咬和自噬）的发生次数较对照组增多（P＜0.05）；3个电针组的自发疼痛行为学动作的发生次数均低于模型组（均P＜0.05），且低频电针组低于中、高频电针组（均P＜0.05）；中、高频电针组组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 各组大鼠自发痛行为学比较（次,±s）

表1 各组大鼠自发痛行为学比较（次,±s）

注：与对照组比较，①P<0.05；与模型比较，②P<0.05；与低频电针组比较，③P<0.05

组别对照组模型组高频电针组中频电针组低频电针组只数12 12 12 12 12搔抓1.02±0.02 22.87±2.09①16.03±1.21②③15.97±1.03②③10.59±0.84②舔咬0.05±0.00 13.23±1.90①10.99±0.98②③10.92±1.14②③8.79±0.71②自发嘶叫0.00±0.00 13.34±1.81①10.25±0.92②③9.13±1.24②③7.95±0.57②自噬0.00±0.00 5.97±0.38①4.26±0.52②③3.92±0.63②③3.06±0.97②

2.2 低频电针对急性痛超敏的影响

与对照组相比，模型组脊髓损伤后急性期对非伤害性机械性轻触、轻压损伤躯干下端皮肤和前爪痛阈显著降低（均P＜0.05），3个电针组的上述指标高于模型组（均P＜0.05），且低频电针组高于中、高频电针组（均P＜0.05）；与对照组相比，模型组急性痛超敏发生率增高（P＜0.05），3个电针组的急性痛超敏发生率均低于模型组（P＜0.05），且低频电针组低于中、高频电针组（均P＜0.05）；而中、高频电针组组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 各组大鼠急性痛超敏结果比较（±s）

表2 各组大鼠急性痛超敏结果比较（±s）

注：与对照组比较，①P<0.05；与模型比较，②P<0.05；与低频电针组比较，③P<0.05

组别对照组模型组高频电针组中频电针组低频电针组只数12 12 12 12 12机械轻压/g 67.94±7.42 9.03±1.17①19.57±1.69②③20.54±1.72②③26.41±1.26②轻触皮肤/g 71.58±5.76 10.61±3.34①26.36±1.02②③27.01±1.92②③33.82±2.30②轻压前爪/g 59.54±4.24 5.61±1.05①29.14±1.31②③30.75±1.17②③36.25±2.17②急性痛超敏%0.00 11.78①8.97②③8.54②③6.09②

2.3 低频电针对PWL和PWT的影响

与对照组相比，模型组PWL和PWT降低（均P＜0.05）；3个电针组的PWL和PWT均高于模型组（均P＜0.05），且低频电针组高于中、高频电针组（均P＜0.05）；中、高频电针组组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 各组PWL和PWT比较（s,±s）

表3 各组PWL和PWT比较（s,±s）

注：与对照组比较，①P<0.05；与模型比较，②P<0.05；与低频电针组比较，③P<0.05

组别对照组模型组高频电针组中频电针组低频电针组只数12 12 12 12 12 PWL 12.76±1.32 6.98±0.76①8.92±0.72②③9.05±0.69②③11.07±0.54②PWT 13.07±1.29 9.63±0.53①10.04±0.66②③10.48±0.81②③12.37±0.93③

2.4 低频电针对SEP的影响

与对照组相比，模型组SEP潜伏期及N波、P波波幅均增加（均P＜0.05）；3个电针组的SEP潜伏期及N波、P波波幅低于模型组（均P＜0.05），且低频电针组低于中、高频电针组（均P＜0.05）；中、高频电针组组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。

表4 各组SEP比较（±s）

表4 各组SEP比较（±s）

注：与对照组比较，①P<0.05；与模型比较，②P<0.05；与低频电针组比较，③P<0.05

组别对照组模型组高频电针组中频电针组低频电针组只数12 12 12 12 12潜伏期/ms 22.54±1.87 34.27±2.10①32.03±1.97②③32.29±1.70②③30.57±1.32②N波/mv 9.71±0.98 13.13±1.50①12.01±1.14②③12.05±1.37②③10.85±1.82②P波/mv 14.56±1.91 18.04±1.25①17.21±1.03②③17.09±1.82②③15.39±0.87②

3 讨论

电针对不同类型的疼痛均有镇痛作用，但电针的刺激频率对不同病因导致的疼痛的镇痛效果不同[11]。脊髓损伤后的疼痛可为痛觉过敏、痛觉超敏、自发痛等[12]，其症状与脊髓受损的部位和损伤程度有关[13]。

急性痛超敏和自发痛行为学改变是脊髓损伤急性期的重要表现，如患者在脊髓损伤后出现捏掐、捶打下肢等行为改变[5]。本研究模型大鼠自发疼痛行为学动作明显增多，对非伤害性机械性轻触、轻压损伤躯干下端皮肤和前爪痛阈显著降低，急性痛超敏发生率增高，PWL和PWT降低。本研究采用低、中、高3种频率电针分别刺激夹脊穴和双侧昆仑和足三里，结果发现3种频率的电针均可减轻急性痛超敏和改善自发痛行为学，且低频电针较中、高频效果更明显。痛阈检查结果也显示电针可提高脊髓损伤大鼠的PWL和PWT，低频组效果更好。这提示电针治疗有利于降低脊髓损伤大鼠的痛觉敏感性，减轻应激性损伤[14]。

SEP可反映脊髓运动及感觉上行通路传导通路的完整性及功能状态，脊髓损伤后上行通路纤维受损，其传导的神经冲动和同步兴奋的皮质感觉神经元数量减少，由此上行神经冲动传导速度减慢，SEP潜伏期延长，N波和P波波幅增加[15]。本实验模型组SEP潜伏期延长、N波和P波波幅增加，提示本模型为脊髓不完全性损伤为主且疼痛持续时间延长。电针治疗组SEP潜伏期缩短，N波和P波波幅降低，提示针刺可降低脊髓损伤造成的伤害性刺激持续时间，低频效果更好。根据中医脏腑经络理论推论：脊髓的功能与督脉相似，脊髓损伤可视为“督脉损伤”，用低频微电流刺激可疏通经络并促进脊髓再生[16]。而“足三里”、“昆仑”二穴具有调补气血、活血化瘀等功效，在针刺治疗炎性痛及神经痛中有广谱性与特异性[17]。这也是本研究选用基本思路。

综上所述，低频电针刺激T8～T12节段夹脊穴和双侧昆仑和足三里，能提高急性自发痛模型大鼠痛阈，减轻脊髓损伤致痛超敏，并改善由自发痛引起的行为学变化。