Action of noradrenaline on lamina X of the spinal cord

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K24008
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0905:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Ohashi Nobuko 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (70706712)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 脊髄X層 / ノルアドレナリン / パッチクランプ記録 / 疼痛

Outline of Final Research Achievements

Lamina X is localized in the spinal cord within the region surrounding the central canal. Noradrenaline (NA) is a neurotransmitter in descending pathways emanating from the brain stem and NA-containing fibers terminate in lamina X, suggesting that NA may modulate nociceptive synaptic transmission in lamina X. Using spinal cord slices of inflammatory pain model rats and in vitro whole-cell patch-clamps, we found that NA acts at presynaptic terminals of GABAergic and glycinergic interneurons on lamina X to facilitate inhibitory-transmitter release through α1A-receptor activation and directly induce inhibitory interneuron membrane hyperpolarization through α2-receptors activation. These mechanisms could be involved in the analgesia of NA on lamina X against inflammatory pain.

Free Research Field

疼痛

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでX層の機能について着目した報告は少ない。当然のことながら疼痛の発症機序を解明する上で重要であるNAについて、X層におけるNAの反応の変化をシナプスレベルで検討した報告はない。本研究により、NAは脊髄X層の抑制性ニューロンに作用することで、炎症性疼痛に対し鎮痛効果を発揮している可能性が示唆された。つまり、疼痛時のX層におけるNAの変化を検討した世界で最初の研究であるといえる。
また本研究はin vitro脊髄標本によるパッチクランプ記録を用いた。この手法が行える施設は世界的にも非常に数が少ない。よって、本研究の結果は非常に稀少であり意義が高いといえる。