小鼠牙髓炎造模方法和行为学变化

小鼠牙髓炎造模方法和行为学变化

朱晓东

南京医科大学第四附属医院口腔科 江苏南京 211500

牙髓炎主要是由于细菌及其产物通过破损的牙体硬组织进入牙髓软组织后导致的炎症性疾病，并且随着牙髓炎的发生发展，引起三叉神经区的疼痛也逐渐加剧，牙髓炎产生的急慢性疼痛严重的干扰着人类的日常工作和活动。因此，随着科研工作者对牙髓炎研究的不断深入，探索减轻牙髓炎的炎症及减轻疼痛的治疗方法也逐渐受到重视。其中，部分牙髓炎实验将小鼠上颌第一磨牙牙髓暴露后观察牙髓炎的发生发展及疼痛引起的行为学变化。因此，本文针对小鼠上颌第一磨牙牙髓炎的方法及疼痛相关的行为学变化进行系统性描述。

牙髓炎疼痛的特点：

牙髓炎的病理特征是细菌从牙本质浅层进入深层及牙髓组织后，牙髓组织炎症水肿，组织液渗出压迫牙髓神经组织后引起疼痛，随着炎症水平的不断加剧，引起患牙的中度及重度的刺激痛或自发痛，甚至牙髓炎患者三叉神经区域可出现无法定位的剧烈疼痛^[1-3]。随着牙髓炎的持续进展转化成根尖周炎后，自发性疼痛的感觉减轻，但是患牙出现咬合疼痛导致不敢正常咀嚼，影响了患者的饮食与健康^[4-5]。因此，越来越多的科研学者通过小鼠上颌第一磨牙牙髓暴露后模拟人类的慢性牙髓炎的症状，观察疼痛相关的行为学，为后期牙髓炎治疗提供参考依据^[6-10]。

牙髓炎疼痛产生的原因：1.牙髓组织在受到损伤因子的作用下发生了炎症反应引起了牙髓腔内的组织压升高和局部组织水肿，神经纤维末梢兴奋传至神经中枢导致疼痛。随着炎症的发展，大量的白细胞释放的各种酶引起组织坏死，使组织张力升高，从而引起疼痛^[11]。2.炎症中的组织细胞、血浆成分和白细胞可释放各种炎症介质，不仅能够将组织压升高后引起疼痛还可以直接作用于神经末梢。在牙髓受到刺激后，神经纤维释放神经多肽，导致血管扩张和神经末梢敏感性上升^[12]。3.牙髓中有髓鞘的纤维可能是牙髓内的粗纤维，无髓鞘的轴突纤维属于细纤维，当牙髓神经中的细纤维的刺激总和大于髓鞘的纤维，产生痛觉^[13]。

牙髓炎引起的疼痛行为学的变化。

a.小鼠体重的变化趋势

研究人员观察小鼠牙髓暴露后小鼠体重变化率中发现，小鼠在手术造模后的第一天、第二天体重下降明显，一般在术后第3天，小鼠的体重逐渐增加，甚至部分小鼠体重超过术前。一些学者总结认为可能是由于小鼠腹腔给药进行麻醉及牙髓暴露的手术过程中创伤存在着一定的关系，随着小鼠的创伤愈合，体重也恢复至术前正常水平^[14-16]。

b.小鼠术后进食量的变化

小鼠牙髓暴露术后的观察中发现，对比术前的3天的平均基础值来说，牙髓暴露组小鼠在术后第1天进食量下降明显，与对照组存在着统计学差异。随着术后创伤的逐渐恢复，牙髓暴露组的进食量呈现波浪式增加变化，最终在术后4-5天进食量接近术前自身进食量的平均值，并且与对照组之间没有统计学差异^[14-18]。

c.小鼠探索行为的次数减少

在小鼠牙髓炎疼痛实验模型中，实验人员将小鼠置于在空的鼠笼或者容器中适应环境10-30分钟后，观察小鼠的探索次数，发现牙髓暴露后，随着炎症的发生发展，小鼠的探索行为发生了一些变化。与小鼠术前自身比较，在牙髓暴露早期的探索行为次数下降，并且与对照组之间存在统计学差异。同时不同的学者观察发现，在牙髓暴露4天左右，小鼠的探索行为的次数会再次减少，分析认为可能是小鼠的牙髓炎症进入化脓阶段，神经组织受到压迫后产生的疼痛传导至三叉神经区域，导致在实验人员观察的时间内小鼠自由活动的积极性下降，探索次数减少。牙髓暴露7天后，实验组小鼠的探索次数再次上升并且保持着相对稳定的次数，类似人类牙髓炎转归为根尖周炎后，自发性疼痛减轻，精神状态逐渐恢复^[14-18]。

d. 挠面的次数、挠面的时间增加。

对照组及实验组术前情况下发现：小鼠在正常的生理状态下，小鼠偶尔出现前爪挠面的行为，持续时间短，类似一过性的无意识挠面行为。在小鼠牙髓暴露后，与对照组及自身术前比较发现：术后挠面次数增加，且持续时间延长，频率也比较正常生理情况下增加。牙髓暴露后，小鼠口腔内的细菌及食物残渣进入牙髓，产生牙髓炎症从而引起了三叉神经区域内的疼痛，其通过前爪进行挠面的行为来缓解疼痛的，这样的行为学表现可以看作是类似人类在牙髓炎疼痛过程的抚摸面部来缓解疼痛的行为方式^[14-18]。

e.小鼠牙髓炎后引起的面部表情的变化。

研究人员通过对比小鼠术前术后的面部表情后发现，牙髓暴露后小鼠的面部肌肉出现类似扭曲现象，具体变化如：耳朵后拉，鼻子和脸颊鼓起，眼眶皮毛收缩，胡须不定向移动。这种的面部表情类似于人类在牙髓炎引起的三叉神经的疼痛后，患者面部出现的痛苦样表情，然而，有的学者认为该方法对于面部表情的扭曲是否是由于牙髓炎引起存在着一定的争议性^[19]。

讨论

目前，牙髓炎依然是人类口腔疾病中发病率最高的疾病之一，其临床主要症状是牙齿硬组织被破坏后引起牙髓软组织急慢性炎症后，导致炎性分泌物压迫牙髓神经组织引起自发性、阵发性疼痛。目前对于牙髓炎的主要治疗方法是根管治疗，其原理是利用特殊的器械去除感染组织后，再用特殊的材料将根管进行密闭性充填。但是该方法不足之处就是引起牙体组织抗折性下降。因此，很多学者在试图将炎症的牙髓组织进行治疗，保留健康的牙髓组织。那么，评估小鼠牙髓炎的治疗后，疼痛相关的行为学也可作为一个评价效果。

鉴于牙髓炎引起的三叉神经区域的疼痛表现，实验人员模拟人类口服非甾体类抗炎药（如阿司匹林，布洛尼等）缓解牙髓炎引起的疼痛的治疗方法。在小鼠牙髓暴露后，实验人员通过腹腔注射非甾体抗炎药或通过在小鼠饮水中加入非甾体抗炎药，实验结果发现，对比没有给药组的小鼠，在给与止痛药后小鼠的挠面次数及时间、探索行为统计分析后，具有统计学差异^[7,14,18]。

另外，实验人员分析数据发现人类对于疼痛的忍耐程度存在着性别差异，发现女性在对于神经性的疼痛忍耐程度较高，认为可能是女性体内存在的雌激素浓度高，对于神经炎症具有一定的保护作用^[19-20]。

总之，通过在小鼠牙髓暴露模拟牙髓炎的行为学实验发现：在牙髓暴露后，小鼠探索行为下降、挠面次数及时间增加、面部出现类似于人类的痛苦样表情、以及体重及进食量都出现了不同程度的下降，这些都与人类的牙髓炎的行为相类似，为后期研究牙髓炎相关的治疗提供了一个有用的参考。

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