研究課題
基盤研究(C)
生後発達に伴って脊髄痛覚回路の形成および機能確立が如何にして行われるかを明らかにするために、幼若および成熟ラット、発達に伴う脊髄への一次求心性線維の投射に重要な役割を果たす分子を欠損したマウスに誘起される脊髄感覚シナプス応答をスライスおよびin vivoパッチクランプ法を用いて解析した。1) 成熟ラットでは、痛みの伝達やその調節に重要な役割を果たす脊髄後角表層、膠様質において、Aδ線維やC線維を介した単シナプス性の興奮性シナプス後電流(EPSC)が観察された。後角深層細胞では主に、Aβ線維を介した単シナプス性EPSCが誘起された。一方、幼若ラットでは、Aδ線維やC線維の入力に加え、多くの細胞でAβ線維を介した単シナプス性EPSCが見られた。2) 幼若および成熟ラットにおける膠様細胞はともに機械的侵害刺激に対してEPSCの発生頻度と振幅が著明に増大した。成熟ラット深層細胞は主に触刺激によってEPSCを発生した。一方、Aβ線維からの単シナプス性入力のみを受ける幼若ラット膠様質細胞においても、機械的侵害刺激によってEPSCの発生頻度と振幅が著明に増大した。3) 欠損マウス脊髄では、AδやC線維の単シナプス性入力に加え、単シナプス性のAβ線維の入力が脊髄浅層細胞において観察された。さらに、脊髄深層ではAβ線維の単シナプス性入力が減弱した。機械的侵害刺激に対する逃避行動の閾値が正常より有意に減少した。以上より、幼若期ではAδ線維やC線維に加えAβ線維が脊髄膠様質に興奮性にシナプス入力し、機械的痛み情報を伝達する、成熟に伴ってAδ線維やC線維のみが膠様質に痛みを伝え、Aβ線維は後角深層に触を伝える、即ち、線維選択性に洗練された痛覚回路が形成される事、また、欠損マウスでは触覚情報が痛覚回路へ誤入力し、触によって逃避行動を示す異痛症(アロディニア)を呈することが明らかになった。
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