【原】浅析动物瘙痒模型的建立及抓痒行为学评价方法

一.摘要

瘙痒是一种皮肤神经官能症疾患。临床上将只有皮肤瘙痒而无原发性皮肤损害者称之为瘙痒症。目前瘙痒的发病机制尚不确定，现有动物模型多只是反映瘙痒的某些特点，以西医指标评判为主。

二.造模动物

现用于制备瘙痒模型的动物有主要有小鼠、大鼠、豚鼠和家兔等，以小鼠、豚鼠更为常用。常选用成年动物，雌雄各半。

三.造模方法

磷酸组胺诱发制备豚鼠瘙痒模型

1.1 原理 

组胺受体是一类G蛋白偶联受体，通过激活瞬时感受器电位受体，继而激活一系列的细胞内信号传导，从而导致瘙痒。

1.2 方法 

清洁级豚鼠，体质量250-280g，雌雄各半。实验前48 h先将豚鼠右后足背剪毛，脱毛剂脱毛，面积约1cm2。实验当日再将脱毛处皮肤用细砂纸轻轻擦伤，使之发红，以渗血但不出血为度。于创伤处涂抹0.05%的磷酸组胺30μL/只（或0.01%的磷酸组胺50μL/只），30min内豚鼠如不出现瘙痒反应（即舔右后足创伤部位的动作），需再涂抹1次组胺，如此重复操作，直至出现为止。记录涂抹组织胺的次数及累积用量。也可将磷酸组胺换成2%的5-羟色胺10μL，同上法制备豚鼠瘙痒模型。

右旋糖酐诱发制备小鼠瘙痒模型

2.1 原理 

右旋糖酐可诱导机体释放内源性组织胺，使小鼠产生皮肤瘙痒。

2.2 方法 

SPF级昆明种小鼠，18-21g，雌雄各半。小鼠尾静脉注射0.025%右旋糖酐0.05mL/10g（1.25mg/kg）。以小鼠前爪搔抓头部、后爪搔抓躯干、嘴咬全身各部位作为瘙痒指征，模型成功。观察记录30min内小鼠搔痒次数及搔痒持续时间。

氨基吡啶（4-AP）诱发制备小鼠瘙痒模型

3.1 原理

4-AP可促机体肥大细胞释放组胺，导致小鼠发生瘙痒症状。

3.2 方法 

小鼠模型：SPF级昆明种小鼠，18-21g，雌雄各半。选择小鼠背尾部作为注射部位，给小鼠背尾部皮下注射0.02%的4-AP溶液，0.1mL/只。小鼠持续的舔体后出现停顿计数1次，记录10min内各小鼠舔体次数。

组胺和4-AP联用诱发制备小鼠瘙痒模型

4.1 原理 

组胺受体是一类G蛋白偶联受体，组胺可兴奋该受体导致瘙痒发生；4-AP是一种钾通道阻滞剂，同时也具有促肥大细胞释放组胺的作用。

4.2 方法 

SPF级昆明种小鼠，体质量18-21g，雌雄各半。小鼠提前1天用脱毛剂脱去头颈部耳后部分皮肤的毛备用。实验时，在脱毛部位皮下注射0.05%组胺和0.02%4-AP，每只注射100μL，注射后立即置透明观察箱中观察30min，用数码摄像机记录。以小鼠后爪持续搔抓注射部位至停止记作1次搔抓（连续搔抓记作1次）。观察搔抓潜伏期（注射结束至第1次搔抓开始的时间）和30min内搔抓总次数。

四. 瘙痒模型的行为学评价方法

早期，动物瘙痒模型的评价手段还是以人眼观察为主，通过录像，然后人工掐秒表去核对抓挠次数和抓挠时间，费时费力，而且准确率不高，为了解决这一痛点，上海欣软信息科技有限公司开发了一套基于图像识别利用AI智能算法自动检测动物的抓痒次数和抓痒时间的系统，同时还可以监测抓挠的强度，最重要的一点，该套小动物抓痒行为学分析系统可以结合光遗传或者钙信号记录系统等同步实验，实现了抓痒行为检测的同时能够实时监测神经元的活动情况。

附：VisuScratch抓挠行为视频分析系统

上海欣软信息科技有限公司自主开发的VisuScratch抓挠行为视频分析系统，是一种基于自动化图像识别的动物痒行为人工智能分析系统，通过机器学习、图像识别技术、特征行为抓取算法共同实现动物抓挠行为的自动化、高准确率的分析。

系统特点：

1. 客观地量化和评估抓挠行为。

2. 实时分析可以显著减少分析时间和人力成本。

3. 使用定制二次开发的图像算法摄像机，高精度测量分析。

4. 缩略图功能便于直观的后续分析。

5. 实验动物无压力环境（图像分析，使用不可见的近红外光）

6. 不需要对动物进行预处理。（非侵入性）

7. 消耗品基本上是不需要的。（我们建议根据测量时间使用保水凝胶）

8. 可以连续记录和分析抓挠行为长达 24 小时。

9. 可以选配输入输出功能，与光遗传、钙成像等第三方设备同步记录。

测试指标：

抓挠回合数、抓挠时长、抓挠次数、抓挠强度