Why does neuropathic pain spread beyond the area of control of the injured peripheral nerves?

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03775
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Baba Hiroshi 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00262436)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉部 美起 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30635579) ; 渡部 達範 新潟大学, 医歯学総合病院, 特任講師 (30748330) ; 大西 毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (60804573)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 神経障害性疼痛 / 脊髄 / グリア / トロンボスポンディン / Ca2+ イメージング / 後根刺激

Outline of Final Research Achievements

Thrombospondin is released from astrocytes, a type of glial cell, in the spinal cord when peripheral nerves are damaged. We injected thrombospondin into the spinal cord cavity and examined the escape behavior of rats to mechanical stimulation of the hindlimb plantar and femoral regions, and found that the escape threshold decreased over time and the range of escape increased. The spinal cord was removed from these rats, and the intensity of excitation of spinal dorsal horn cells by sensory input from a single dorsal root and its spatial extent in the cephalocaudal direction were examined by Ca2+ imaging, and it was found that the range of neural excitation was greatly expanded compared to normal animals.

Free Research Field

麻酔科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

末梢神経が損傷されることによって生じる痛みは損傷神経の支配部位を超えて広がることが明らかとなった。その機序には脊髄後角での神経興奮が頭尾方向に広がりやすくなっているという可塑性変化に基づくものである。その可塑性変化には脊髄内のアストロサイトから分泌されるトロンボスポンディンが関与している可能性が高い。末梢神経損傷による神経障害性疼痛では時間経過により痛みが強まるとともに、疼痛領域は損傷された神経の支配領域にとどまらず隣接する神経支配領域に広がり、異分節の脊髄領域に入力する非侵害性感覚情報によって痛みが生じてしまうことがあるが、それを医学的に証明したことに社会的意義があると思われる。