骨骼系统是癌症转移的第三大常见部位,仅次于肺和肝。许多肿瘤,尤其是乳腺、前列腺、肺和肾的肿瘤,极易转移至骨骼,如椎骨、肋骨、髋部、股骨和胫骨。这会导致疼痛、高钙血症、病理性骨骼骨折、脊髓或其他神经结构受压、活动能力下降和增加死亡。转移性癌症引起的骨痛 (CIBP) 是一种慢性疼痛,骨癌痛既有伤害性的,也有神经性的。伤害性成分是由肿瘤及其相关基质细胞释放致痛物质、破坏骨的破骨细胞引起的酸中毒以及骨骼的机械不稳定和骨折驱动的。神经性成分是由肿瘤细胞生长引起的,肿瘤细胞生长会损伤和破坏通常支配骨骼的神经纤维的远端,并会引起感觉和交感神经纤维的高度病理性萌芽。
骨痛是癌症患者最常见的疼痛类型之一,大约30-50%的癌症患者会经历疼痛,75-90%的晚期癌症患者会经历实质性的、改变生活的癌症诱发疼痛。
原理:
骨转移部位肿瘤细胞、成骨细胞、破骨细胞、基质细胞和炎症细胞之间的相互作用。肿瘤细胞释放内皮素 (ET),内皮素通过其适当的受体与成骨细胞相互作用以刺激其增殖。活化的成骨细胞释放 RANKL,而 RANKL 反过来又为破骨细胞的增殖和成熟提供信号,从而对骨骼产生破坏性影响。破骨细胞产生 ATP 和诱导酸中毒的 H +,从而激活位于骨神经支配神经元上的适当受体(P2X、TRPV1、ASICS3)。此外,肿瘤细胞、基质细胞和活化的免疫细胞分泌多种介质(内皮素、前列腺素、NGF、缓激肽、促炎细胞因子、趋化因子、H +和 ATP),激活位于骨神经纤维末端的适当受体(内皮素受体、前列腺素受体、TrkA 受体、缓激肽受体、细胞因子受体、趋化因子受体、TRPV1、ASIC3、P2X3)。这些受体有助于检测有关伤害性刺激的信号并将其传输到脊髓,然后传输到发生感知的大脑皮层。
小鼠建模方法:
小鼠骨转移性癌痛模型通过给C57BL/6J小鼠股骨骨髓内注射Lewis肺癌细胞建立骨转移性癌痛模型。建模方法如下:
1.小鼠麻醉,侧卧位放置,剃毛,消毒;
2.弯曲膝关节,可见白色髌韧带。用3号注射器针头绕过髌韧带,从近髁间窝位置进针,按股骨长轴方向钻孔进入股骨骨髓腔;
3.换用微量进样器(依次吸取2μL空气+5μL肿瘤细胞)向骨髓腔内接种肿瘤细胞(1×10*6个,细胞密度达到2×10*8个),留针片刻后退出针头,无菌棉签沾生理盐水清洗伤口,酒精棉球擦拭伤口处进行消毒;
4.Sham组只用3号注射器针头进针打孔,Con组不做任何处理;
5.动物修养,使肿瘤细胞在骨腔中增殖。
大鼠建模方法:
大鼠骨转移性癌痛模型通过给大鼠胫骨骨腔注射Walker256乳腺癌癌细胞建立骨转移性癌痛模型,建模方法如下:
1.大鼠麻醉后,侧卧位放置在手术台上;
2.右侧后肢膝关节处剪毛备皮,在髌骨皮肤做一切口;沿髌韧带开口,暴露胫骨头,髁间突出处用7号注射器针头进针打孔,进入膝关节以下骨髓质腔约7mm;
3.移除打孔针头,使用微量进样器抽取Walker256乳腺癌细胞(2×10*5个细胞)从打孔处进入大鼠胫骨骨腔,将肿瘤细胞缓慢注射入胫骨骨腔中,一边注射一边向外拔针。注射完毕后停针3min再缓慢将微量进样器拔出(避免拔针时将细胞带出);
4.微量进样器拔出后,缝合皮肤并消毒;
5.动物修养,使肿瘤细胞在骨腔中增殖。
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