Analysis of the mechanisms underlying chronic neuropathic pain using tibial nerve injury model mice and the effect of exercise therapy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19871
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: Kosaka Yoshinori 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (10835242)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: GABA（γ―アミノ酪酸） / KCC2（K, Cl, 共輸送体） / 神経障害性疼痛 / 疼痛行動評価 / 脛骨神経 / 脊髄後角 / ミクログリア / 自走式回転ケージ

Outline of Final Research Achievements

Neuropathic pain, including chronic lumbar pain, is a serious problem worldwide. However, the underlying mechanisms and their treatment methods are still unclear. To reveal the mechanism underlying the development and persistence of the neuropathic pain, we examined the tibial nerve injury mouse model with and without exercise therapy. We demonstrated below three points.
(1) We established the chronic pain mouse model by loosely ligating tibial nerve. (2) Weakness of GABAergic inhibition by the way of KCC2 reduction after nerve injury and its persistence may cause the development and lasting of neuropathic pain. (3) Exercise therapy did not prevent the development of pain, but did reduce its persistence, chronic pain, probably by the way of microglial reduction.

Free Research Field

リハビリテーション医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの、神経障害性疼痛モデルは2か月以内に疼痛閾値が正常化するため、厳密な意味での慢性疼痛のモデルではなかった。今回の脛骨神経結紮モデルは、3か月以上にわたって疼痛閾値が低い状態を維持できるので、臨床症例に近いモデルマウスとなり、利用が広まると考えられる。
運動療法が疼痛改善効果があることは、臨床的には知られていた。しかしながら、完全に慢性化する動物が確立されていなかったために、モデルでの再現はされていない。その意味で、最初の例となる。さらに、その改善にミクログリアの活性化抑制が示されたことから、治療のメカニズムの一端が明らかにされたことになり、応用が広がると期待される。