病灶、疼痛行為、神經敏化三重驗證：大鼠內異癥疼痛模型全解析

來源：市場資訊

（來源：藥康生物GemPharmatech）

子宮內膜異位癥（Endometriosis, EMs）是一種以子宮內膜樣組織在宮腔外異常生長為特征的慢性婦科疾病，也是育齡女性慢性盆腔痛和不孕的重要原因之一。其經典發病機制認為，子宮內膜組織可通過逆行月經種植于腹腔并形成異位病灶。[1]

據統計，全球約有 10%的育齡女性受到子宮內膜異位癥影響（約1.9億女性）。[2]其中，疼痛是最主要且最影響生活質量的臨床表現，包括痛經、慢性盆腔痛、性交痛以及非周期性盆腔疼痛等。

然而，目前臨床治療仍面臨諸多挑戰：

• 激素治療可緩解部分癥狀，但長期應用存在局限；

• 手術治療存在復發風險；

• 針對疼痛機制的新型靶向藥物仍缺乏有效臨床前評價體系。

隨著對疾病機制研究的深入，如何建立能夠同時模擬“病灶形成”和“疼痛表型”的動物模型，成為推動內異癥創新藥物研發的重要環節。

從病灶形成到慢性疼痛：子宮內膜異位癥的復雜致痛機制

子宮內膜異位癥相關疼痛是激素調控、炎癥反應及神經敏化共同作用的結果。雌激素依賴性的異位病灶持續生長，可促進局部組織重塑并激活外周傷害性感受器；同時，病灶形成的炎癥微環境可進一步增強疼痛感受器敏感性，降低疼痛閾值。[2,3]隨著疾病進展，長期刺激還可誘導神經纖維異常增生，并激活NGF/BDNF、TRPV1等疼痛相關信號通路，最終導致慢性疼痛的發生和持續。[4]

最終形成：病灶刺激 → 炎癥激活 → 神經敏化 → 慢性疼痛持續的惡性循環。

因此，一個理想的內異癥動物模型不僅需要形成穩定異位病灶，還需要能夠反映疼痛相關行為和神經機制變化。

大鼠子宮內膜異位癥疼痛模型：構建病灶與疼痛評價一體化平臺

基于內異癥疾病特點，藥康生物建立了大鼠腹壁子宮內膜異位癥疼痛模型（Rat Abdominal Wall Endometriosis Pain Model）。

該模型通過自體子宮組織移植方式誘導異位病灶形成，并結合疼痛行為學檢測及分子機制分析，實現疾病表型的綜合評價。

模型設計包括：

• Sham假手術組

• EMT模型組（自然動情期進行移植）

• EMT+Estradiol模型組（雌激素誘導發情，并術后持續Q3D雌激素刺激）

圖1. ｜大鼠子宮內膜異位癥模型建立流程：通過自體子宮組織移植建立異位內膜病灶，結合假手術對照及雌激素支持模型，評價病灶形成及疼痛相關表型。

模型成功驗證：穩定形成典型異位內膜病灶

造模后，通過組織外觀和病理組織學分析驗證模型建立情況。

結果表明：大鼠子宮內膜異位癥模型成功模擬了異位組織形成及病理改變。

圖2. ｜大鼠子宮內膜異位癥模型異位病灶形成的組織學驗證（HE染色）：

圖2A：移植第14天，異位的子宮內膜組織血管化良好并形成囊性結構。

圖2B：HE病理評分基于上皮結構形成、腺體/囊體結構以及基質增生和炎癥浸潤三個維度進行綜合評價。

圖2C：HE染色結果顯示，Sham組未觀察到明顯異位子宮內膜結構；EMT模型組形成典型異位子宮內膜病灶；EMT+Estradiol模型組在持續雌激素刺激下進一步維持異位病灶形成，并表現出更明顯的組織學改變。

結果顯示：EMT模型組及EMT+Estradiol模型組HE評分顯著高于Sham組，驗證了大鼠子宮內膜異位癥模型的成功建立。

疼痛行為學驗證：模型成功復現內異癥相關疼痛表型

為了進一步評價模型是否能夠模擬臨床疼痛表現，研究采用多維度疼痛檢測方法：

1. Von Frey機械痛檢測

通過電子Von Frey檢測：

• 腹壁機械敏感性；

• 外周痛覺敏化程度。

結果顯示：EMT模型動物出現明顯機械痛敏增強。

2. Tail-flick熱痛檢測

通過尾甩實驗評價：

• 熱刺激敏感性變化；

• 疼痛反應閾值改變。

圖3. ｜大鼠內異癥模型疼痛行為學評價：｜Von Frey（內異組織和足后測試）及Tail-flick檢測驗證內異癥相關疼痛表型。*，p < 0.05；**，p < 0.01；***，p < 0.001；****，p < 0.0001（通過單因素方差分析得出）。

結果顯示：EMT模型動物表現出機械痛敏及熱痛敏增強，證明該模型能夠有效模擬臨床相關疼痛特征。

疼痛機制驗證：TRPV1介導的神經敏化激活

除行為學評價外，進一步檢測疼痛相關神經通路變化。DRG（背根神經節）檢測顯示：EMT模型中TRPV1表達增加，提示外周痛覺神經敏化被激活。

圖4. ｜雌激素增強子宮內膜異位癥（EMT）模型構建及病灶評價

圖4A：Day 28異位病灶熒光信號定量分析。EMT模型組形成穩定異位病灶，雌激素處理進一步增強病灶熒光面積及陽性區域比例。

圖4B：DRG（背根神經節）熒光成像。綠色信號表示TRPV1陽性信號；藍色表示細胞核。

結果顯示，EMT+Estradiol組較EMT Model組呈現更明顯的病灶擴增，驗證了雌激素對異位內膜生長的促進作用。

指標說明：

• Areal density：異位病灶熒光面積密度

• Positive Area%：熒光陽性區域面積比例

結合：

• 異位病灶形成；

• 疼痛行為改變；

• TRPV1通路激活；

*證明該模型能夠從疾病表型和機制層面模擬子宮內膜異位癥疼痛。

從疾病模型到藥物研發：助力內異癥疼痛治療創新

藥康生物大鼠子宮內膜異位癥疼痛模型提供：

該模型實現：病灶形成驗證 × 疼痛行為評價 × 神經機制分析 三位一體，為內異癥疼痛藥物開發提供可靠的臨床前評價平臺。

女性健康領域模型布局：推動創新藥物轉化研究

圍繞女性健康及炎癥疼痛疾病研究需求，藥康生物持續完善疾病模型體系，覆蓋：

通過高質量動物模型和多維度藥效評價體系，加速創新治療策略從機制研究走向臨床轉化。

參考資料

[1] Sampson JA. Peritoneal endometriosis due to menstrual dissemination of endometrial tissue into the peritoneal cavity. 1927.

[2] Zondervan KT, et al. Endometriosis. N Engl J Med. 2020.

[3] Stratton P, Berkley KJ. Chronic pelvic pain and endometriosis: translational evidence of the relationship and implications. Human Reproduction Update. 2011;17(3):327-346.

[4] Maddern J, Grundy L, Castro J, Brierley SM. Pain in Endometriosis. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2020;14:590823.

作者｜董一諾

審核｜許舒欣

編輯｜Ning