疼痛反應

1979 年國際疼痛研究協會(International Association for the Study of Pain , IASP)將人類疼痛定義為：「不愉快的感覺及情緒的變化伴隨 著實際上或潛在的組織傷害」，1996 年美國疼痛醫學會發表「疼痛」

為呼吸、血壓、心跳、脈搏以外的第五大生命徵象。疼痛為人類共有 的一種複雜生理、心理反應，且個體差異很大的一種不愉快的主觀感 覺；它是一種主觀的、複雜的感覺傳導，並提供軀體受到威脅的警報 信號，是生命裏不可缺少的一種特殊保護功能。目前關於止痛劑的發 展雖然不斷的推陳出新，然而大多限制在西藥的發展為主，不可諱言 的，西藥的治療又多帶有一些副作用，例如癌症引起的劇烈疼痛多需 使用成癮性麻醉鎮痛藥，例如morphine 類製劑，雖有很好的止痛效 果但也往往造成許多身體與精神方面的障礙。而非成癮性麻醉鎮痛藥 (NSAID)，雖然無成癮的隱憂，但亦多有些副作用或毒性，例如廣泛 使用的水楊酸類製劑(salicylic acid)對消化道的刺激性，及

acetaminophen 對肝臟的毒性等。因此如果能從傳統中草藥中發掘出 對於鎮痛方面具有療效，而毒副作用又小的藥物，對於深受疼痛之苦 的人來說，將是一個新的選擇。

一、疼痛的分子生物學研究

愈來愈多的證據顯示，長期的傷害性刺激會導致中樞神經特殊的 改變，使得中樞神經敏感化(sensitization)，對於輕微而短暫的刺激產 生強烈而持續的反應^(54、55)。疼痛刺激從初級傳入神經去極化開始，

透過突觸間傳遞及自由擴散的方式將訊號送入中樞神經系統之神經 細胞核內，必須經過三級制訊號傳遞系統 ⁽⁵⁶⁾。這些經由傷害性神經 刺激所造成的中樞神經可塑性變化(neuroplasticity)，主要經由興奮性 胺基酸受器(excitatory amino acid receptor)以及受器活化後引發的一 連串胞內訊息傳遞物質的影響⁽⁵⁷⁾。這些物質包括了興奮性胺基酸，神 經細胞內鈣離子，一氧化氮、前列腺素、PKC 以及 C-Jun、C-Fos 等 蛋白的調節。因此當細胞受到疼痛刺激後，經由興奮性胺基酸、受器，

以及一連串胞內的訊息傳遞物質會導致神經細胞特殊變化的分子生 物學機轉。

二、鎮痛實驗動物模式

一般引起疼痛反應的刺激種類，可分為機械刺激法、熱刺激法、

電刺激法及化學刺激法等四大類傷害性刺激。

研究疼痛的實驗動物模式包括：簡單反射測量模式，如 tail-flick test、limb-withdrawal reflex、jaw-open reflex；持續疼痛模式，如 formalin

test、adjuvant poly arthritis、carrageenan induced inflammation；未學習 行為反應模式，如 hot-plate test、writhing response；學習行為反應模 式，如shock titration、reaction time confict task 等⁽⁵⁸⁾。

由於常用的幾個疼痛模式中，各有其限制及缺點。例如tai-flick test 雖然是一簡單且量化性高的實驗，但也僅能代表動物對痛覺的反 射行為 (reflex behavior)，而沒有高級中樞痛覺整合的參與，且須注 意實驗過程中不能影響到動物的運動神經及肌肉的功能，否則會改變 反射的延遲時間而造成誤判，另外baseline 的變異不小，亦是 tail-flick test 的困擾，因此必須選擇合適的紅外線功率及 cut-off 時間。在近幾

年的研究中，有學者提出實驗環境溫度及鼠尾溫度會干擾baseline latency⁽⁵⁹⁾，因此，必須控制固定且合適的室溫(22-24℃)並記錄實驗前 後的鼠尾溫度變化，若有改變要再用公式來校正。

化學刺激中，用醋酸腹腔注射造成急性腹膜炎所引起的臟腑痛 (visceral pain)，可見到扭體反應(writhing response)，其中要注意實驗

動物的年齡及體重造成的誤差，而扭體反應也僅能代表位於周邊的疼 痛作用。相反的許多機械性刺激(tail pressure test，tail pinch test)、熱 刺激(hot plate)及電刺激(electric foot shock)亦僅能代表中樞的鎮痛作 用。唯有化學性刺激中的福馬林試驗較特別，它可同時測得中樞以及 周邊所引起的痛覺反應，這是此試驗的優點⁽⁶⁰⁾。因此本研究採用扭體

反應試驗及福馬林試驗方式評估半枝蓮乙醇粗抽物與scutellarein 鎮 痛之作用。

(一) 扭體反應試驗

一般引起疼痛反應的刺激種類，可分為機械、溫熱、電氣及化學 的刺激等。如以化學物質刺激實驗動物，常用的化學物質有acetic acid、bradykinin、K⁺等，以腹腔注射刺激腹膜或接觸皮膚，會引起刺 激化學敏感型接受體引發疼痛反應，實驗動物表現出腹部收縮內陷、

後肢伸展、身體扭曲或蠕行等扭體表現⁽⁶¹⁾。本研究採用醋酸扭體實驗 乃是Siegmand 等人所提出^（62），以化學物質刺激實驗動物的化學敏感 型接受體，使動物疼痛而產生腹肌收縮、扭體等反應的實驗^{（63、64）}。 然而包括鴉片類與內生肽類等神經鎮痛物質及固醇類和非固醇類週 邊性鎮痛抗炎物質皆可抑制此扭體反應⁽⁶⁵⁾，因此可廣泛使用於篩選大 部分鎮痛物質 ^(66、67)

一般認為醋酸扭體之作用機轉乃經由醋酸對腹部之直接刺激所引 發之疼痛反應，造成其腹部內縮、後腿伸直、身體拉長扭曲之現象^（62）； 其所媒介之機轉以周邊作用較強，但亦有中樞之作用（中樞許多神經傳 遞物質參與鎮痛系統的作用，例如 β- endorphin 等鴉片樣物質）⁽⁶⁵⁾，因 而無法確認其作用機轉是經由中樞或周邊而來，所以必須進一步以福馬

林試驗進行研究，以確認其真正的鎮痛作用機轉。

(二) 福馬林試驗

福馬林舔足實驗最早由Dubuisson 和 Dennis 於 1977 年提出，對許 多鎮痛藥物的篩選為一可靠有效的方法⁽⁶⁸⁾，皮下注射稀釋過的福馬林 於大鼠、小鼠、貓或靈長類動物可觀察到兩相痛反應，在小鼠右後足掌 注入福馬林，因刺激引起疼痛而有舔足或頓足的行為反應，此一動物模 式經由Shibata（1989）等研究發現，其所產生之舔蹠反應呈雙相（biphasic response）的作用，亦即其舔足時間具有兩個高峰期，在福馬林注入 0-5 分鐘會造成起痛 (initial pain)反應而引起小鼠舔足，稱之為前期 (early phase)，前期主要因直接刺激痛覺接受體造成 substance P 或 bradykinin

等致痛物質釋放；而在20-30 分鐘所表現舔足時間稱之為後期 (late phase)，後期主要因為福馬林溶液引起發炎反應造成化學傳遞物質，例 如histamine、serotonin、prostaglandin 及 kinin 等有關物質由受損組織 細胞中釋出所引起⁽⁶⁹⁾。本實驗所選用之正對照藥物--非類固醇消炎藥 indomethacin 只能降低福馬林刺激的第二階段疼痛行為⁽⁷⁰⁾。

Hunskaar (1987) ⁽⁷¹⁾等人研究報告指出福馬林試驗對發炎性和非發 炎性疼痛之鎮痛藥物評估為一有效之模式，亦即前期為非發炎性疼痛，

後期為發炎性疼痛。另外，以福馬林誘導產生的疼痛反應中，福馬林的

濃度也佔了很重要的因素，當福馬林濃度僅0.02-0.2%時僅能誘導出前 期舔腳反應，如以光學顯微鏡下觀察組織，發現其對組織的改變相當 小；而使用1%或更高之福馬林濃度時即可誘導出前期及後期舔腳反 應，如注入 5%福馬林，30 分鐘之後，在光學顯微鏡下觀察組織，可發 現組織呈現急性發炎反應，顆粒性白血球破壞及腫脹均清楚可見⁽⁷⁰⁾。 近代亦有文獻⁽⁷²⁾指出，脊髓中樞的變化是造成福馬林刺激第二階 段疼痛很重要的原因。在福馬林皮下注射後，紀錄脊髓背角單一神經 元，發現在一階段之前注射局部麻醉劑，能夠預防第二階段疼痛行為 的發生。由於第二階段的疼痛反應必須倚賴第一階段的疼痛刺激。因 此，福馬林測試，在研究各種阻斷劑的對於過敏性疼痛的止痛效用 時，便提供了我們很好的一個疼痛行為評估模式。