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末梢組織の炎症や、神経の損傷によって、痛覚過敏と呼ばれる痛みが生じる。この痛みは、末梢の病巣が治癒しても持続する特徴を持ち、痛覚を処理している中枢神経系での変化が原因だと考えられている。脊髄内神経の可塑性によって起きる中枢性感作は、そのメカニズムの1つであると考えられている。また、近年、グリア細胞が神経可塑性に深く関わっていることが示唆されている。一方で、痛覚過敏を起こしている動物では、脊髄後角内のグリア細胞の増殖や、肥大化が見られることや、このような形態変化に伴ってグリア細胞が活性型となり、さまざまな神経伝達物質を放出することが知られている。また、グリア細胞の働きを薬理的に阻害すると、痛覚過敏が抑制されることも報告されている。しかし、グリア細胞が脊髄での神経可塑性や中枢性感作にどのように関与しているのかを直接示した研究は今までにない。本研究では、炎症性痛覚過敏と損傷性痛覚過敏のモデル動物を作成し、それらの脊髄後角神経興奮の増強へのグリア細胞の関与を、膜電位イメージングとカルシウムイメージングによって調べた。脊髄後角での神経興奮は、コントロールに比べて炎症、損傷のどちらのラットでも増大していたが、神経損傷ラットには、ミクログリアが深く関与しており、炎症ラットにはアストロサイトが深く関与していた。また、神経損傷ラットでは、ATPの還流によってカルシウムシグナルを示す細胞の数が増大しており、これはミクログリアの抑制およびP2X_4受容体の拮抗によって抑制された。
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