神経因性疼痛における非損傷ニューロンの役割

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670032
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 戴 毅 兵庫医科大学, 医学部, 助手 (20330441)
• 研究分担者: 野口 光一 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10212127) ; 徳永 敦 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (70254521)
• キーワード: ニューロパチックペイン / ラット / 遺伝子発現 / BDNF / NGF / GDNF / 後根神経節 / 脊髄神経

研究概要

神経線維に障害を受けた後に生ずる神経因性疼痛の発生メカニズムの一つとして、直接障害を受けなかった一次知覚神経細胞が機能亢進に陥るという仮説を裏付けるために、近年炎症状態の脊髄後角でのシナプス伝達亢進に重要とされる一次知覚神経細胞由来のBrain derived neurotrophic factorの発現を神経因性疼痛モデルにおいて調べた。そしてなぜ直接障害を受けていない一次知覚神経細胞がこれらの分子の発現を増加させるメカニズムの解明のため、NGF(nerve growth factor)とGDNF(glia-derived neurotrophic factor)の定量を後根、後根神経節、脊髄神経で検索した。その結果、次のような結果が明らかとなった。
1.ChungモデルのL4 DRGにおけるBDNFの発現の変化
in situ hybdization (ISH)及びimmunohistochemistry (IHC)による可視化と定量化を行うと、神経傷害を受けていないL4DRGにおいて、有意なBDNFmRNAの増加が観察された。
2.ChungモデルのL4,5DRG、L4脊髄神経、坐骨神経でのNGF蛋白の定量化
ELISA法を用いてNGFの定量化を行うと、L5脊髄神経の結紮により、L4後根神経節、脊髄神経において、NGF蛋白の増加が観察された。しかし、NGFmRNAの増加は非損傷のL4後根神経節では観察されなかった。
3.ChungモデルのL4,5DRG、L4脊髄神経、坐骨神経でのGDNFの定量化
ELISA法を用いてGDNFの定量化を行うと、L5脊髄神経の結紮により、L4後根神経節、脊髄神経において、GDNF蛋白の増加が観察された。しかし、GDNFmRNAの増加は非損傷のL4後根神経節では観察されなかった。
以上の結果はニューロパチックペインモデルにおいて、非損傷ニューロンにおいてNGF及びGDNFの2種類の成長因子蛋白の増加が、L4非損傷ニューロンにおける標的遺伝子の一つであるBDNF発現調節に関与していることを示唆している

研究成果

• [文献書誌] K.Obata, H.Yamanaka, Y.Dai, T.Tachibana, T.Fukuoka, A.Tokunaga, H.Yoshikawa, K.Noguchi: "Differential activation of ERK in primary afferent neurons regulates BDNF expression following peripheral inflammation and nerve injury"J. Neurosci. (In Press).
• [文献書誌] Y.Kominato, T.Tachibana, Y.Dai, H.Tsujino, S.Maruo, K.Noguchi: "Changes in phosphorylation of ERK and Fos expression in dorsal horn neurons following noxious stimulation in a rat model of neuritis of the nerve root"Brain Res. (In Press).
• [文献書誌] K.Obata, H.Yamanaka, T.Fukuoka, Y.Dai, A.Tokunaga, N.Hashimoto, H.Yoshikawa, K.Noguchi: "Contribution of injured and uninjured LRG neurons to pain behavior and the changes in gene expression following chronic constriction injury of the sciatic nerve in rats"Pain. 101. 65-77 (2003)
• [文献書誌] Y.Dai, K.Iwata, T.Fukuoka, E.Kondo, A.Tokunaga, H.Yamanaka, T.Tachibana, Y.Liu, K.Noguchi: "Phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase in primary afferent neurons by noxious stimuli and its involvement in peripheral sensitization"J. Neurosci.. 22. 7737-7745 (2002)
• [文献書誌] T.Fukuoka, A.Tokunaga, T.Tachibana, Y.Dai, H.Yamanaka, K.Noguchi: "VRT, but not P2X3, increases in the spared L4 DRG in rats with L5 spinal nerve ligation"Pain. 99. 111-120 (2002)
• [文献書誌] Liu, Y., Tachibana, T., Dai, Y., Kondo, E., Fukuoka, T., Yamanaka, H., Noguchi, K.: "Heme Oxygenase-1 Expression Following Spinal Cord injury ; the Induction in Activated Neutrophils"J. Neurotrauma. 19. 479-490 (2002)