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临床前药效学研究
Preclinical Pharmacodynamics Research
抗炎镇痛药效筛选实验综合解决方案
 
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镇痛动物实验综合解决方案
Integrated animal experimental solutions for analgesia

服务简介

动物实验外包服务是面向科研研究与生物医药研发需求提供的综合性实验技术服务。围绕客户在疾病模型构建、药效评价、机制研究、指标检测及结果分析等方面的实验需求,提供从前期方案沟通、实验设计、动物实验实施到后期数据整理与报告交付的全流程服务支持。通过标准化的实验管理和规范化的项目执行,帮助客户提高实验效率,缩短项目周期,降低自主开展动物实验所需的人力、时间及管理成本。


注意事项

动物造模后较为脆弱,为避免售后问题,我们不对外出售造模后动物,我们提供的是包括动物模型制备、干预、取材、检测等后续整套的服务。


服务适用场景

本服务适用于基础科研、药理药效评价、疾病机制研究、生物医药研发、候选药物筛选、功能验证及项目IND申报配套实验等多类研究场景。针对客户在动物模型构建、给药干预、表型观察、样本采集、终点检测及数据分析等环节中的实际需求,可提供与研究目标相匹配的实验服务方案,满足不同阶段科研项目与研发项目的实施要求。


适用客户类型

本服务适用于医药企业、biotech企业、高校、科研院所、医院科研团队及其他有动物实验研究需求的单位。


服务流程

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流程说明

客户提出项目需求后,我方根据研究目的、实验周期、动物种属、模型类型、分组设计、给药方式、观察指标及检测内容等信息,对项目可行性进行综合评估,并结合实验实施条件提出相应优化建议。待双方就实验内容、执行周期、交付标准及服务要求达成一致后,进入正式实施阶段。


项目实施过程中,将按照确认后的实验方案开展动物实验相关工作,包括造模、分组、干预、观察、样本采集、检测分析及结果整理等内容。实验完成后,对原始数据、检测结果和相关实验资料进行系统整理与统计分析,形成规范化交付材料。


需要特别说明的是,动物在完成造模后通常处于相对脆弱状态,容易受到运输条件、环境变化、饲养差异及应激反应等因素影响,从而对模型稳定性和后续实验结果产生干扰。为降低由此带来的实验风险和售后争议,我们不单独出售造模后的动物,而是以配套实验服务的形式完成后续观察、检测、取材及数据输出,确保实验过程更加可控,实验结果更加稳定,交付内容更加完整。


镇痛动物实验综合解决方案
Integrated animal experimental solutions for analgesia
模型名称动物种属/品系、造模方法、治疗周期、阳性药推荐、模型特点
热板法(Hot plate)动物/品系推荐

常用ICR、Swiss、C57BL/6小鼠;亦可用SD/Wistar大鼠。小鼠通量高、适合中枢镇痛首筛;大鼠重复测量更稳定,但成本更高。

造模方法

将动物置于52–55℃恒温热板,记录舔足、抬足或跳跃潜伏期;需设置20–30 s截断时间以避免灼伤。

给药/观察窗口

适合单次给药后15–120 min短时程药效学;更适于急性中枢镇痛评价,不宜单独作为慢性痛核心终点。

阳性药推荐

吗啡、曲马多、丁丙诺啡常作为经典阳性药;NSAIDs通常效应较弱或不稳定。

模型差异与研发推荐

偏反映整合后的热痛行为,对阿片、κ受体和中枢镇痛药更敏感;外周抗炎镇痛药不如炎症痛模型敏感。建议配合Rotarod/Open field排除镇静和运动抑制假阳性。

关键终点

反应潜伏期、%MPE、给药后起效时间与持续时间。

优势/局限

操作简便、历史最悠久;但主要反映急性热刺激,临床外推有限,且受动物活动度、焦虑和镇静影响。

甩尾/尾浸法(Tail flick / Tail immersion)

动物/品系推荐

多用于SD/Wistar大鼠,也可用于小鼠。大鼠尾部较长、操作和重复测量更方便。

造模方法

对尾部施加辐射热或55℃左右温水刺激,记录甩尾潜伏期;需控制尾部温度和刺激位置。

给药/观察窗口

适合快速评价中枢、尤其脊髓反射层面的镇痛效应;通常单次给药后5–90 min反复测试。

阳性药推荐

吗啡、芬太尼、丁丙诺啡为经典阳性药;NSAIDs多不如阿片敏感。

模型差异与研发推荐

较热板法更偏脊髓反射,对阿片效价预测较好;但对慢性痛、炎症痛或情感成分覆盖不足。适合早期中枢镇痛筛选与药时曲线研究。

关键终点

甩尾潜伏期、%MPE、起效与维持时间。

优势/局限

重复性好、设备简单;但属于反射性指标,易受尾温、束缚应激和镇静影响。

Hargreaves足底辐射热法

动物/品系推荐

常用C57BL/6小鼠和SD大鼠。适合单侧造模后左右后足自身对照,重复测量优势明显。

造模方法

动物置于玻璃平台上,红外/辐射热聚焦足底,记录足撤回潜伏期。常用于神经病理性痛、炎症痛、术后痛等继发热痛敏。

给药/观察窗口

适于基线、造模后和给药后的纵向随访;炎症/神经病理性模型中常在术后数天到数周反复检测。

阳性药推荐

吗啡、加巴喷丁、普瑞巴林、NSAIDs均可按模型背景作为阳性药。

模型差异与研发推荐

比热板法更适合单侧局部疼痛和长期随访,对外周敏化更敏感;常与von Frey联用。推荐用于慢痛模型中的热痛维度补充。

关键终点

足撤回潜伏期、左右侧差值、热痛阈变化曲线。

优势/局限

灵敏、可重复;但受动物活动、玻璃面温度和操作者经验影响,不适合极度躁动个体。

Randall–Selitto机械压痛法

动物/品系推荐

以SD/Wistar大鼠最常见,小鼠因需要较强束缚和施压,应用明显少于大鼠。

造模方法

对足背/足底逐渐增加机械压力,记录撤足或发声阈值;常用于炎症或组织损伤后的机械痛敏。

给药/观察窗口

适合单次给药和炎症模型中短中期随访;通常在造模后数小时至数天反复检测。

阳性药推荐

吗啡、布洛芬、吲哚美辛、加巴喷丁可作为机制依赖的阳性药。

模型差异与研发推荐

较von Frey更适于高阈值机械伤害感受,特别适合炎症机械痛和外周镇痛评价;对束缚耐受差的动物不理想。

关键终点

机械撤回阈值、发声阈值、左右差值。

优势/局限

对机械高阈值疼痛敏感;但需要固定动物,易受应激影响,通量较低。

醋酸扭体法(Acetic acid writhing)

动物/品系推荐

首选ICR、Swiss或KM小鼠;通量高,适合初筛。大鼠可做但不如小鼠普遍。

造模方法

腹腔注射0.6%–1%醋酸后统计一定时间内扭体/伸展次数,反映化学性内脏痛与外周致痛介质释放。

给药/观察窗口

适合单次给药预防性评价,多在给药后0.5–1 h注射醋酸并记录15–30 min。

阳性药推荐

阿司匹林、吲哚美辛、双氯芬酸、对乙酰氨基酚、吗啡均可作阳性对照。

模型差异与研发推荐

对外周镇痛和弱阿片敏感,适合天然产物和早期化合物首筛;但特异性较低,镇静/肌松可假阳性,建议联合开放场或rotarod。

关键终点

扭体次数、首个扭体潜伏期、抑制率。

优势/局限

快速、经济、灵敏;但主要是化学性/内脏样痛,不足以代表临床慢性疼痛。

甲醛足底痛法(Formalin test)

动物/品系推荐

小鼠和大鼠均常用;小鼠适合通量筛选,大鼠双相反应窗口更直观、视频行为分析更稳定。

造模方法

足底皮下注射稀释甲醛(小鼠常1%–5%,大鼠常2.5%–5%),诱发I相急性神经源性痛和II相炎症/中枢敏化相关痛。

给药/观察窗口

适用于单次给药,也可用于慢性给药验证;通常关注0–10 min的I相和15–60 min的II相。

阳性药推荐

吗啡可抑制两相;吲哚美辛、萘普生、地塞米松主要抑制II相;对乙酰氨基酚常对两相均有一定作用。

模型差异与研发推荐

是最经典的持续性痛模型之一,兼具外周炎症和中枢敏化信息,适合区分中枢镇痛与外周抗炎镇痛。新药若只抑制II相,提示更偏抗炎/外周机制。

关键终点

舔足/抬足时间、抖足次数、I相和II相面积下面积。

优势/局限

信息量高、可区分两个阶段;但组织刺激较强,伦理负担高,且对注射深度和浓度较敏感。

辣椒素诱导痛模型(Capsaicin)

动物/品系推荐

常用C57BL/6或ICR小鼠,也可用SD大鼠。若研究TRPV1机制,优先小鼠便于遗传工具配套。

造模方法

局部足底、皮内、肌内或黏膜给予辣椒素,激活TRPV1并触发神经源性炎症与急性痛行为。

给药/观察窗口

多用于单次给药后的短时间药效学(分钟到数小时),也可与慢性敏化设计结合。

阳性药推荐

TRPV1拮抗剂、吗啡、局麻药可为阳性药;研究神经源性炎症时可加入NSAIDs或糖皮质激素作机制对照。

模型差异与研发推荐

适合TRPV1、神经源性炎症、外周感觉神经靶点药物;不宜替代复杂慢性疼痛模型。对局部制剂和外周阻断类药物尤其有价值。

关键终点

舔足/抬足时长、热痛敏、机械痛敏、局部红肿与血管渗漏。

优势/局限

起效快、机制清晰;但持续时间短,主要聚焦TRPV1相关通路,疾病覆盖面有限。

角叉菜胶足炎性痛模型(Carrageenan inflammatory pain)

动物/品系推荐

SD/Wistar大鼠最经典;小鼠(ICR、Swiss、C57BL/6)也常用。大鼠体积测量、行为和组织采样更方便。

造模方法

足底注射角叉菜胶诱导急性炎症,数小时内出现肿胀、热痛敏和机械痛敏;与抗炎/镇痛药筛选高度兼容。

给药/观察窗口

适合预防性和治疗性给药;常在1–6 h观察水肿和痛阈,扩展方案可持续24–96 h。

阳性药推荐

吲哚美辛、双氯芬酸、塞来昔布、地塞米松是最常见阳性药。

模型差异与研发推荐

是抗炎镇痛交叉模型:若以肿胀为主终点,偏抗炎;若加von Frey/Hargreaves,则可兼顾镇痛。适合NSAID、外周抗炎镇痛、小分子和天然产物首筛。

关键终点

足体积/足厚、热痛潜伏期、机械阈值、MPO、PGE2、TNF-α、IL-1β。

优势/局限

快速、稳健、成本低;但炎症持续时间短,不足以模拟慢性炎症痛。

Zymosan足底炎性痛模型

动物/品系推荐

多用SD/Wistar大鼠,也可在C57BL/6小鼠应用。大鼠的热痛和机械痛敏曲线更经典。

造模方法

足底注射zymosan后产生明显水肿、热痛敏和机械痛敏,偏重先天免疫、补体与花生四烯酸代谢相关炎症。

给药/观察窗口

适合急性到亚急性(数小时至2–3天)观察;适合单次或短程给药。

阳性药推荐

吲哚美辛、地塞米松、LOX/COX通路抑制剂可作阳性药。

模型差异与研发推荐

与角叉菜胶相比,更适合研究先天免疫、补体和白三烯相关通路;对某些脂质介质抑制剂的区分度更好。

关键终点

热痛潜伏期、机械阈值、足肿胀、MPO、细胞因子、局部组织学。

优势/局限

可量化且重复性好;但临床对应性不如关节炎类慢性模型。


镇痛动物实验研究用户指南
——
围绕中枢急性痛、持续性化学痛、炎症痛、机械痛敏与慢性痛行为学评估构建的动物模型研究平台

这份指南主要帮助客户解决四个核心问题:镇痛项目应如何选择模型;不同药物类型应优先在哪类模型或检测体系中验证;何时开始给药更适合回答“快速镇痛”还是“持续镇痛、抗痛敏”;以及急性热痛、持续性化学痛、炎症痛和机械痛敏分别更适合回答哪些研发问题。

一、疾病主线与选模总逻辑

镇痛项目不能只按“有没有止痛效果”来选模型。真正决定模型选择的,是项目究竟要回答中枢急性热痛抑制、持续性化学痛与中枢敏化、外周炎症痛,还是机械性痛敏与痛觉过敏等问题。

热板法、甩尾法和尾浸法更偏向中枢急性痛和阿片样药物评价。醋酸扭体法、角叉菜胶模型和 zymosan 模型更偏向外周炎症以及化学性、内脏样疼痛。Hargreaves 足底辐射热法和 Randall–Selitto 机械压痛法更适合作为热痛敏和高阈值机械痛的终点。甲醛足底痛法兼具急性神经源性痛和炎症、中枢敏化信息。Von Frey 则是机械性痛敏和慢性痛项目中最常用的行为学终点之一。

在正式选模前,建议客户先明确三件事。第一,项目更想回答的是快速镇痛,还是持续性、慢性痛控制。第二,项目更偏中枢镇痛、外周抗炎镇痛,还是抗机械痛敏、抗中枢敏化。第三,当前研究更需要高通量首轮筛选,还是更接近慢性痛终点的组合验证。

二、模型总览

热板法主要反映急性热刺激下的整合性痛行为,更偏中枢镇痛,临床上更贴近急性热痛和中枢镇痛首筛,尤其适合阿片类和中枢镇痛药。其优势在于方法经典、速度快、通量高,但对外周抗炎镇痛不敏感,且容易受到镇静因素影响。

甩尾法和尾浸法主要观察脊髓反射层面的急性热痛,更贴近急性中枢或脊髓反射性镇痛,适合阿片类和中枢镇痛药研究。其优点是重复性较好,也适合绘制给药后的时间—效应变化曲线,但反射性较强,对临床慢性痛的外推能力有限。

Hargreaves 足底辐射热法适合进行单侧热痛敏检测,也适合长期随访,更贴近炎症痛和神经病理性痛中的热痛维度。该方法适合阿片类、加巴喷丁、普瑞巴林以及非甾体抗炎药。其优势是能够应用于单侧造模和纵向随访,但结果会受到动物活动状态及操作者操作一致性的影响。

Randall–Selitto 机械压痛法反映高阈值机械伤害感受,更贴近炎症性机械痛和高阈值压痛,适合吗啡、非甾体抗炎药和加巴喷丁等药物评价。该方法对高阈值机械疼痛较敏感,但因检测时通常需要固定动物,整体通量相对较低。

醋酸扭体法主要反映化学性内脏样疼痛以及外周致痛介质释放,更贴近内脏样痛和外周镇痛的快速筛选场景,适合非甾体抗炎药、对乙酰氨基酚和弱阿片类药物。该模型快速、灵敏、成本较低,但特异性不足,也容易受到镇静和肌松效应干扰。

甲醛足底痛法属于双相持续性化学痛模型。第一相主要反映神经源性急性痛,第二相主要反映炎症和中枢敏化相关疼痛,更贴近持续性疼痛、炎症痛和中枢敏化。该模型适合阿片类、非甾体抗炎药、地塞米松和对乙酰氨基酚等药物研究。其优势在于信息量大、可区分不同阶段,但组织刺激较强,伦理负担也相对较高。

辣椒素诱导痛模型通过激活 TRPV1 通路引发神经源性炎症,更贴近外周感觉神经靶点和 TRPV1 相关疼痛研究,适合 TRPV1 拮抗剂、局部麻醉药和阿片类药物。该模型机制清晰、起效迅速,但持续时间较短,可覆盖的疼痛通路较窄。

角叉菜胶足炎性痛模型可在短时间内引发急性炎症、水肿、热痛敏和机械痛敏,更贴近炎症痛和抗炎镇痛项目,适合非甾体抗炎药、地塞米松以及多种小分子和天然产物。其优点是反应稳健,能够同时兼顾肿胀和疼痛,但整体更偏急性反应,慢性外推能力有限。

zymosan 足底炎性痛模型更偏向先天免疫、补体和花生四烯酸相关炎症,更贴近补体、脂质介质和先天免疫相关炎症痛,适合非甾体抗炎药、地塞米松以及脂氧合酶、环氧化酶通路抑制剂。该模型对特定炎症通路的区分度较好,但慢性转化价值有限。

Von Frey 机械痛敏检测主要通过单丝递增刺激评估机械撤回阈值,用于反映机械痛敏和机械性异常痛,更贴近神经病理性痛、炎症痛和术后痛中的机械异常,适合加巴喷丁、普瑞巴林、部分非甾体抗炎药及局部镇痛药研究。其优势在于是最常用的机械痛敏终点,并且适合长期随访,但对标准化操作和动物状态依赖很高。

三、各模型深度分析

3.1 热板法

热板法常用 ICR、Swiss、C57BL/6 小鼠,也可用于 SD 或 Wistar 大鼠。该方法更偏向反映整合后的热痛行为,对阿片类和中枢镇痛药更敏感,因此适合作为中枢镇痛首轮筛选模型。

这一模型更贴近急性热痛和中枢镇痛场景,不适合作为慢性疼痛项目的唯一核心终点。对于药物方向而言,更适合阿片类、κ 受体相关或其他中枢镇痛药,以及以快速起效为特点的中枢小分子药物。

阳性对照通常优先选择吗啡、曲马多和丁丙诺啡。相比之下,非甾体抗炎药在热板法中的效应往往较弱或不稳定,因此不宜将热板法作为外周抗炎镇痛的主平台。常用检测指标包括反应潜伏期、最大可能效应百分比、起效时间和持续时间。为排除镇静和运动抑制造成的假阳性,建议同步结合转棒实验或开放场实验。

整体上,热板法通常定位为轻度、快速、中枢热痛首筛模型。它不适合直接回答慢性痛、炎症痛、神经病理性痛以及机械痛敏等问题。

3.2 甩尾法与尾浸法

甩尾法和尾浸法多用于 SD 或 Wistar 大鼠,也可用于小鼠。本质上,这两类方法更偏向脊髓反射层面的热痛反应,相比热板法更接近反射性镇痛读出。

它们更贴近急性中枢或脊髓反射性镇痛,适合吗啡、芬太尼、丁丙诺啡等阿片样药物的早期筛选,也特别适合药效时间曲线研究。阳性对照首选通常为吗啡、芬太尼和丁丙诺啡。常用检测指标包括甩尾潜伏期、最大可能效应百分比、起效时间和维持时间。

该类模型通常被视为轻度、反射型热痛模型。不适合作为外周炎症痛、机械痛敏和慢性痛项目的核心结论依据。

3.3 Hargreaves 足底辐射热法

Hargreaves 足底辐射热法常用 C57BL/6 小鼠和 SD 大鼠,优势在于能够在单侧造模后进行左右足自身对照,因此特别适合长期随访。

这一方法更贴近炎症痛、神经病理性痛和术后痛中的热痛敏维度,更适合加巴喷丁、普瑞巴林、阿片类及非甾体抗炎药等药物评价,也适合作为神经病理性痛和炎症痛项目中的热痛维度补充。阳性对照可根据所依附的背景模型选择吗啡、加巴喷丁、普瑞巴林或非甾体抗炎药。

与热板法相比,它更适合评价外周敏化和单侧疼痛。常用检测指标包括足撤回潜伏期、左右侧差值以及热痛阈变化曲线。该模型通常定位为中度、适合长期随访的热痛敏终点模型。对于极度躁动的动物不太适用,也不宜作为唯一慢性痛终点,一般建议与 Von Frey 联合使用。

3.4 Randall–Selitto 机械压痛法

Randall–Selitto 机械压痛法以 SD 或 Wistar 大鼠最常见,主要用于反映高阈值机械伤害感受,尤其适合炎症或组织损伤后的机械压痛观察。

它更贴近炎症性机械痛和高阈值机械压痛,更适合吗啡、非甾体抗炎药、加巴喷丁及外周抗炎镇痛项目。阳性对照可根据模型背景选择吗啡、布洛芬、吲哚美辛或加巴喷丁。与 Von Frey 相比,该方法更偏高阈值机械伤害性刺激,而不是轻触样机械异常痛。

常用检测指标包括机械撤回阈值、发声阈值和左右差值。该模型通常被定位为中度的炎症机械痛或压痛模型。对于束缚耐受差的动物不太适合,也不适合作为高通量长期跟踪的首选方法。

3.5 醋酸扭体法

醋酸扭体法通常首选 ICR、Swiss 或 KM 小鼠。其本质是化学性内脏样痛和外周致痛介质释放,因此非常适合早期外周镇痛快速筛选。

它更贴近化学性内脏样痛和外周镇痛筛选场景,适合非甾体抗炎药、对乙酰氨基酚、弱阿片以及天然产物和早期小分子药物首筛。阳性对照可考虑阿司匹林、吲哚美辛、双氯芬酸、对乙酰氨基酚和吗啡。由于该模型对外周镇痛和弱阿片都较敏感,因此适合广谱方向的初筛。

常用检测指标包括扭体次数、首个扭体潜伏期和抑制率。整体上,该模型通常属于中度、快速化学痛或内脏样痛首筛模型。它不适合单独代表慢性疼痛,并且镇静和肌松可能导致假阳性,因此建议联合开放场实验或转棒实验进行排查。

3.6 甲醛足底痛法

甲醛足底痛法可用于小鼠和大鼠,其核心价值在于可观察明显的双相反应。第一相通常发生在注射后 0 至 5 分钟或 10 分钟内,主要反映急性神经源性痛;第二相通常发生在 15 至 60 分钟,主要反映炎症和中枢敏化相关的持续性疼痛。

该模型是最经典的持续性痛模型之一,能够在一次实验中同时观察急性相和持续相。吗啡对两相均敏感,而非甾体抗炎药更偏向抑制第二相。因此,它非常适合持续性化学痛、炎症痛和中枢敏化相关疼痛研究,也特别适合区分“更偏中枢镇痛”还是“更偏外周抗炎镇痛”。

在药物方向上,该模型适合阿片类、非甾体抗炎药、地塞米松、对乙酰氨基酚,以及兼具外周和中枢作用的镇痛药。阳性对照方面,吗啡可抑制第一相和第二相;吲哚美辛、萘普生和地塞米松主要抑制第二相;对乙酰氨基酚对两相均可表现出一定作用。这也是该模型在机制区分上极具价值的原因。

常用检测指标包括舔足或抬足时间、抖足次数,以及第一相和第二相的曲线下面积。该模型通常属于中高严重度的持续性化学痛和中枢敏化模型,信息量高,但组织刺激较强。因此,它不适合作为长期慢性痛自然病程的直接替代模型,也不适合作为伦理负担敏感项目的首轮大规模快速筛选方法。

3.7 辣椒素诱导痛模型

辣椒素模型常用 C57BL/6 或 ICR 小鼠,也可用于 SD 大鼠。其特点是直接激活 TRPV1,触发神经源性炎症和急性痛行为。

该模型更贴近外周感觉神经通路和神经源性炎症相关疼痛,适合 TRPV1 拮抗剂、局部麻醉药、外周感觉神经靶点药物以及局部制剂研究。阳性对照可用 TRPV1 拮抗剂、吗啡和局部麻醉药;如需观察神经源性炎症机制,也可加入非甾体抗炎药或糖皮质激素作为机制对照。

常用检测指标包括舔足或抬足时长、热痛敏、机械痛敏以及局部红肿和血管渗漏。该模型通常定位为中度、机制清晰但持续时间较短的神经源性疼痛模型,不适合作为复杂慢性疼痛模型的替代,也不宜将结果外推至所有疼痛类型。

3.8 角叉菜胶足炎性痛模型

角叉菜胶模型常用 SD 或 Wistar 大鼠,小鼠亦可使用。足底注射后,数小时内通常会出现水肿、热痛敏和机械痛敏,因此本质上是一个兼具抗炎和镇痛评价价值的交叉模型。

它更贴近急性炎症痛和抗炎镇痛项目,适合非甾体抗炎药、地塞米松、外周抗炎镇痛药以及天然产物和复方制剂首筛。阳性对照首选通常为吲哚美辛、双氯芬酸、塞来昔布和地塞米松。若以肿胀为主要终点,则模型更偏向抗炎评价;若联合 Von Frey 或 Hargreaves,则更能同时兼顾镇痛维度。

常用检测指标包括足体积或足厚、热痛潜伏期、机械阈值,以及髓过氧化物酶、前列腺素 E2、肿瘤坏死因子 α、白细胞介素 1β 等炎症指标。该模型通常定位为中度、快速且稳健的急性炎症痛模型,但不适合用于慢性炎症痛和长期疾病修饰结论。

3.9 zymosan 足底炎性痛模型

zymosan 模型多用于 SD 或 Wistar 大鼠,也可用于 C57BL/6 小鼠。与角叉菜胶相比,其优势在于更偏向先天免疫、补体以及白三烯、花生四烯酸通路相关炎症。

它更贴近补体、脂质介质和先天免疫相关炎症痛,适合环氧化酶、脂氧合酶通路抑制剂、地塞米松和先天免疫相关抗炎药的研究。阳性对照通常优先选择吲哚美辛、地塞米松以及脂氧合酶、环氧化酶通路抑制剂。与角叉菜胶相比,该模型对某些脂质介质抑制剂的区分能力更好。

常用检测指标包括热痛潜伏期、机械阈值、足肿胀、髓过氧化物酶、细胞因子以及局部组织学变化。该模型通常属于中度、偏先天免疫机制的炎症痛模型,不适合用于慢性神经病理性痛和长期痛敏外推。

3.10 Von Frey 机械痛敏检测

Von Frey 并不是单独的致痛模型,而是机械痛敏和机械异常痛的标准行为学检测体系。实验中通常将动物置于金属网格平台上,用不同弯曲力的单丝垂直作用于足底,记录撤足、舔足或甩足反应。

这一检测体系几乎可用于所有需要观察机械痛敏的模型,包括炎症痛、神经病理性痛、术后痛和关节痛等。它更贴近机械性痛敏、机械异常痛以及慢性疼痛的行为学随访。如果项目主张“慢性痛缓解”“抗痛敏”或“术后、神经病理性疼痛改善”,Von Frey 几乎都应作为核心终点之一。

它更适合加巴喷丁、普瑞巴林、神经病理性痛药物、局部镇痛药,以及炎症痛项目中的机械阈值观察。阳性对照应根据所依附的疾病模型来设定。若为神经病理性痛,优先加巴喷丁和普瑞巴林;若为炎症痛,可采用非甾体抗炎药;若为中重度疼痛,也可加入吗啡。若候选药主打抗机械痛敏,则其在 Von Frey 上的改善通常比热板法或甩尾法更具说服力。

常用检测指标包括机械撤回阈值、50% 撤回阈值、左右差值以及时间—效应曲线。Von Frey 本身并不定义严重程度,更适合作为慢性痛和痛敏模型中的核心读出模块。它不适合单独代表热痛、内脏痛或中枢急性痛。如果项目主线是阿片类中枢镇痛首筛,仅依靠 Von Frey 并不充分,应补充热板法或甩尾法;如果项目主线是持续性化学痛,则应补充甲醛足底痛法。

四、临床适应症映射

热板法更贴近急性热痛和中枢镇痛,更适合回答阿片类和中枢镇痛药的快速筛选问题,但不适合直接外推慢性炎症痛和神经病理性痛。

甩尾法和尾浸法更贴近急性脊髓反射性热痛,更适合回答中枢或脊髓反射性镇痛及药效时间曲线问题,但不适合直接外推慢性痛自然病程。

Hargreaves 法更贴近炎症痛和神经病理性痛中的热痛敏,更适合回答单侧热痛敏变化和长期随访问题,但不适合作为机械痛敏的核心结论依据。

Randall–Selitto 法更贴近炎症性机械压痛,更适合回答高阈值机械伤害和压痛相关问题,但不适合用于轻触样机械异常痛判断。

醋酸扭体法更贴近化学性内脏样痛,更适合回答外周镇痛快速筛选问题,但不适合直接外推慢性疼痛和中枢敏化。

甲醛足底痛法更贴近持续性化学痛、炎症痛和中枢敏化,更适合回答中枢镇痛与外周镇痛机制区分问题,但不适合直接替代长期慢性痛自然病程研究。

辣椒素模型更贴近 TRPV1 和神经源性炎症,更适合外周感觉神经靶点验证,但不适合复杂慢性疼痛的整体外推。

角叉菜胶和 zymosan 模型更贴近急性炎症痛,更适合回答抗炎镇痛以及机械、热痛敏变化问题,但不适合直接外推慢性疼痛修饰效果。

Von Frey 更贴近神经病理性痛、炎症痛和术后痛中的机械痛敏,更适合回答机械异常痛和长期痛敏跟踪问题,但不适合单独代表中枢热痛或内脏痛。

五、不同项目类型的推荐模型路径

如果项目属于阿片样或中枢镇痛首筛,建议优先选择热板法或甩尾法,必要时可补充甲醛足底痛法第一相,不建议一开始只做 Von Frey。

如果项目偏外周抗炎镇痛首筛,建议优先采用角叉菜胶或 zymosan 模型,并可补充 Hargreaves 或 Von Frey,不建议只做热板法。

如果项目关注持续性疼痛或机制区分,建议优先采用甲醛足底痛法,并可补充 Von Frey 或 Hargreaves,不建议只做醋酸扭体法。

如果项目聚焦神经病理性痛或术后痛,应将 Von Frey 作为核心终点,并联用 Hargreaves,不建议只做热板法或甩尾法。

如果项目为天然产物或中药复方快筛,可先采用醋酸扭体法联合角叉菜胶模型,命中后再补充甲醛足底痛法或 Von Frey,不建议只采用单一急性热痛模型。

如果项目聚焦外周感觉神经靶点,建议优先采用辣椒素模型,并可补充甲醛足底痛法或 Von Frey,不建议只做对阿片敏感的模型。

六、不同药物类型的推荐模型路径

小分子药物的模型选择应根据机制分流。偏中枢的可优先采用热板法或甩尾法,偏外周炎症的可优先采用角叉菜胶或 zymosan 模型,偏慢性痛的可优先采用甲醛足底痛法或 Von Frey,必要时补充 Hargreaves。此类研究最重要的是先明确要回答快速镇痛还是抗痛敏问题,整体设计更适合按照“快速筛选—机制验证—慢性痛补充”的三步推进。

RNA 药物更适合采用甲醛足底痛法或依托 Von Frey 的慢性痛模型,必要时补充 Hargreaves,更适合回答通路沉默、持续性作用和抗痛敏等问题。设计时应同步加入组织暴露和通路沉默效率评价。

多肽和蛋白药物更适合采用甲醛足底痛法、Von Frey 和炎症痛模型,必要时补充 Hargreaves,更适合回答持续镇痛和通路阻断问题。设计中应注意给药间隔和物种适配性。

生物药和抗体药更适合炎症痛或慢性痛读出,首选甲醛足底痛法第二相、Von Frey、角叉菜胶或 zymosan,必要时补充 Hargreaves,更适合回答抗炎加抗痛敏问题,不宜只依靠热板法得出结论。

细胞药物更适合采用慢性痛挂靠模型联合 Von Frey,必要时补充 Hargreaves,更适合回答组织修复、免疫重塑和长期获益等问题,不建议仅在急性痛模型中判断其价值。

中药复方更适合采用醋酸扭体法、角叉菜胶、甲醛足底痛法和 Von Frey 的组合路径,必要时补充 Hargreaves,更适合回答多通路抗炎镇痛和持续控制问题。此类项目更适合分阶段验证,不宜只看单一终点。

七、剂型与给药方式的模型匹配

口服给药更适合应用于醋酸扭体法、角叉菜胶、甲醛足底痛法以及依托 Von Frey 的模型,尤其适合常规小分子和复方制剂。常见对照可选非甾体抗炎药、对乙酰氨基酚和加巴喷丁。

系统注射给药更适合热板法、甩尾法和甲醛足底痛法,尤其适合阿片类和快速起效药物。常见对照可选吗啡、曲马多和丁丙诺啡。

局部给药更适合辣椒素模型、角叉菜胶模型以及依托 Von Frey 的局部模型,更适合评价外周阻断和局部镇痛。常见对照可选局部麻醉药和局部非甾体抗炎药。

长效或缓释制剂更适合甲醛足底痛法或基于 Von Frey 的长时程观察体系,更适合评价持续镇痛和局部递药效果。设计中建议加入标准短效对照和载体对照。

八、给药时间周期、开始时间与治疗窗口

8.1 预防性给药

在镇痛项目中,预防性给药更适合回答“能否阻断刺激诱发的疼痛行为”。例如,热板法和甩尾法通常可在单次给药后 15 至 120 分钟检测;醋酸扭体法通常是在给药后 0.5 至 1 小时注射醋酸;甲醛足底痛法则通常在给药后进行足底注射。这类设计更偏向药效和机制验证。

8.2 治疗性给药

对于慢性痛或痛敏项目,更推荐在痛敏表型建立后再开始给药。尤其是依托 Von Frey 的模型,治疗性给药比预防性给药更接近临床实际。

8.3 维持期或恢复期给药

维持期或恢复期给药更适合慢性痛项目、神经病理性痛或术后痛项目、细胞药和中药复方项目,以及持续性抗痛敏项目。因为很多研究真正要回答的并不是“能否短时间压住一次刺激”,而是能否持续提高痛阈、降低痛敏并改善长期行为学读出。

8.4 治疗窗口与周期建议

若研究目的是快速中枢镇痛首筛,推荐在刺激前短时间开始给药,周期以单次或 1 至 3 天为主,更适合阿片类和中枢镇痛药,热板法和甩尾法最为适合。

若研究目的是外周炎症镇痛,可在造模前后短时间内开始给药,周期可从单次延续至数天,更适合非甾体抗炎药、地塞米松和小分子药物,角叉菜胶和 zymosan 模型更稳妥。

若研究目的是持续性疼痛机制区分,建议在甲醛注射前给药,周期可为单次或短程,更适合阿片类、非甾体抗炎药和对乙酰氨基酚,设计中最重要的是观察第一相与第二相差异。

若研究目的是抗机械痛敏或慢性痛,应在痛敏表型形成后开始给药,周期通常为数天到数周,更适合加巴喷丁、普瑞巴林及长期控制类药物,Von Frey 应作为核心终点。

若研究的是中药复方或长期控制项目,建议在痛敏或炎症建立后开始给药,周期一般为 1 至 4 周,更适合复方、小分子及部分蛋白药物,设计上应联合多个终点,不宜只观察急性行为。

九、阳性对照逻辑

热板法和甩尾法的基础阳性对照通常为吗啡、曲马多和丁丙诺啡,也可加入芬太尼作为机制型或场景型对照,更适合解释中枢急性热痛和阿片敏感性。

Hargreaves 法常用吗啡、加巴喷丁、普瑞巴林和非甾体抗炎药作为基础阳性对照,可结合左右侧差值分析,更适合解释热痛敏和长期随访相关问题。

Randall–Selitto 法常用吗啡、布洛芬、吲哚美辛和加巴喷丁作为阳性对照,也可结合发声阈值,更适合解释高阈值机械痛。

醋酸扭体法常用阿司匹林、吲哚美辛、双氯芬酸、对乙酰氨基酚和吗啡作为阳性对照,同时建议结合开放场实验或转棒实验排除假阳性,更适合解释外周镇痛和内脏样痛快速筛选。

甲醛足底痛法中,吗啡是基础阳性对照,吲哚美辛、萘普生、地塞米松和对乙酰氨基酚可作为机制型对照,更适合解释第一相与第二相的机制差异。

辣椒素模型常用 TRPV1 拮抗剂、吗啡和局部麻醉药作为阳性对照,也可加入非甾体抗炎药或糖皮质激素,更适合解释 TRPV1 及神经源性炎症相关问题。

角叉菜胶和 zymosan 模型常用吲哚美辛、双氯芬酸、塞来昔布和地塞米松作为基础阳性对照,也可加入脂氧合酶、环氧化酶抑制剂,更适合解释抗炎镇痛和脂质介质通路问题。

Von Frey 常用加巴喷丁和普瑞巴林作为慢性痛背景下的基础阳性对照,吗啡和非甾体抗炎药可根据所依附模型灵活加入,更适合解释机械痛敏和抗异常痛问题。

十、检测指标体系

热板法的必做指标为反应潜伏期和最大可能效应百分比,推荐增加起效时间和持续时间,升级指标可加入转棒实验或开放场实验,最常见应用为中枢急性镇痛。

甩尾法和尾浸法的必做指标为甩尾潜伏期和最大可能效应百分比,推荐补充药效时间曲线,并做好温度和位置标准化,最常见应用为脊髓反射性热痛。

Hargreaves 法的必做指标为足撤回潜伏期,推荐补充左右差值和时间曲线,升级时可与 Von Frey 联合,最常见应用为热痛敏研究。

Randall–Selitto 法的必做指标为机械撤回阈值或发声阈值,推荐补充左右差值,升级指标可加入组织学观察,最常见应用为机械压痛评价。

醋酸扭体法的必做指标为扭体次数,推荐补充首个扭体潜伏期和抑制率,升级设计可加入行为学排除假阳性措施,最常见应用为外周镇痛快速筛选。

甲醛足底痛法的必做指标为第一相、第二相的舔足或抬足时间,推荐补充抖足次数和曲线下面积,升级时可加入视频行为分析,最常见应用为持续性化学痛研究。

辣椒素模型的必做指标为舔足或抬足时长,推荐补充热痛敏和机械痛敏,升级时可加入血管渗漏评价,最常见应用为 TRPV1 机制研究。

角叉菜胶模型的必做指标为足体积或足厚、热痛潜伏期和机械阈值,推荐补充髓过氧化物酶、前列腺素 E2、肿瘤坏死因子 α 和白细胞介素 1β,升级时可加入组织学,最常见应用为炎症痛研究。

zymosan 模型的必做指标为热痛潜伏期、机械阈值和足肿胀,推荐补充髓过氧化物酶和细胞因子,升级时可加入组织学,最常见应用为先天免疫炎症痛研究。

Von Frey 的必做指标为机械撤回阈值和 50% 撤回阈值,推荐补充左右差值和时间曲线,升级时可加入自动化设备或电子 Von Frey,最常见应用为机械痛敏和慢性痛核心终点评价。

十一、不同镇痛模型所对应的疼痛类型差异

镇痛模型最有价值的差异之一,并不在于哪个模型更经典,而在于其所覆盖的疼痛维度和病程层次不同。若按研发解释力进行归纳,可以理解为以下几类。

热板法、甩尾法和尾浸法属于轻度、快速的中枢热痛模型,适合快速判断是否存在阿片样或中枢镇痛信号。

醋酸扭体法属于中度的外周化学痛和内脏样痛模型,适合外周镇痛快速筛选。

甲醛足底痛法属于中度到中高严重度的持续性化学痛和中枢敏化模型,适合机制区分。

角叉菜胶和 zymosan 模型属于中度的急性炎症痛模型,适合评价抗炎镇痛。

辣椒素模型属于中度、机制清晰的神经源性外周痛模型,适合靶点验证。

Von Frey 虽不单独定义严重程度,但却是慢性痛研究中最关键的核心行为学读出之一。

因此,如果项目只是想快速判断是否存在阿片样或中枢镇痛信号,并不需要一开始就进入慢性痛体系;但如果项目主张抗机械痛敏或长期镇痛价值,仅依靠热板法或甩尾法通常并不足够。

十二、镇痛研究中的核心研发矛盾

镇痛项目中最核心的研发矛盾,通常不只是“疼痛有没有下降”,而是要明确以下三个层面的区分。

第一,是中枢急性镇痛,还是外周抗炎镇痛。
第二,是快速止痛,还是持续性疼痛与中枢敏化控制。
第三,是热痛,还是机械痛敏。

也正因为如此,镇痛项目若只采用一个模型,最容易出现结论边界不清的问题。比如,在热板法中看到潜伏期延长,并不能自动外推为对机械痛敏有效;在甲醛足底痛法第二相中看到明显改善,也不等于热板法一定有效;而在 Von Frey 上看到阈值升高,更能支持抗机械异常痛,但也不能单独替代中枢急性痛评价。

十三、模型选择决策路径

如果项目主要关注阿片样或中枢快速镇痛,优先选择热板法或甩尾法。

如果项目主要关注外周炎症镇痛,优先选择角叉菜胶或 zymosan 模型。

如果项目主要关注持续性疼痛和机制区分,优先选择甲醛足底痛法。

如果项目主要关注机械痛敏、神经病理性痛或术后痛行为学,优先将 Von Frey 设为核心终点。

如果项目既要观察持续性疼痛,又要观察慢性痛敏,较稳妥的路径通常是甲醛足底痛法联合 Von Frey 或 Hargreaves。

十四、常见选模误区

第一个常见误区,是把热板法当成所有镇痛项目的通用模型。实际上,它对阿片样和中枢镇痛更敏感,但并不能等同于慢性痛、炎症痛或机械痛敏评价。

第二个常见误区,是只做醋酸扭体法就下广谱镇痛结论。该模型适合外周快速筛选,但特异性有限,而且镇静和肌松很容易造成假阳性。

第三个常见误区,是在甲醛足底痛法中只看总时间,而不区分第一相和第二相。这样会直接丢失这一模型最重要的机制区分价值。

第四个常见误区,是在慢性痛项目中不纳入 Von Frey。对于神经病理性痛、术后痛和炎症痛项目来说,这通常会使抗机械痛敏的证据链不完整。

十五、博恩平台优势

镇痛项目最容易出问题的地方,往往不是模型本身不会操作,而是将中枢急性痛、外周炎症痛、持续性化学痛和机械痛敏混为同一种“镇痛模型”来解释。本应做阿片样或中枢快速镇痛,却采用了外周炎症模型;本应研究持续性疼痛和中枢敏化,却只做了热板法;本应主张抗机械痛敏,却没有把 Von Frey 纳入核心终点。真正的关键,不在于模型数量多少,而在于模型是否服务于项目真正的问题。

平台的核心价值,首先体现在帮助客户把项目问题拆解清楚:究竟是中枢热痛主线、外周炎症痛主线、持续性化学痛与中枢敏化主线,还是机械痛敏主线。只有在这个基础上,后续模型、阳性对照、给药时间和终点体系才能真正匹配。

对于偏阿片样或中枢镇痛药的项目,更重视热板法和甩尾法对起效快慢和效价的区分。对于偏非甾体抗炎药、外周抗炎镇痛药和复方制剂的项目,更重视角叉菜胶、zymosan 和醋酸扭体法对炎症和外周痛的承载能力。对于偏持续性疼痛、神经病理性痛和抗机械痛敏的项目,则会优先将甲醛足底痛法和 Von Frey、Hargreaves 纳入正式验证,而不会停留在急性热痛层面。

十六、建议

如果项目的主问题是快速中枢镇痛,建议优先采用热板法或甩尾法。

如果项目的主问题是外周抗炎镇痛,建议优先采用角叉菜胶或 zymosan 模型。

如果项目的主问题是持续性疼痛机制区分,建议优先采用甲醛足底痛法。

如果项目的主问题是慢性痛或机械痛敏,建议将 Von Frey 作为核心终点,而不是可选补充。

 


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