in vivoパッチクランプ法を用いた脊髄電気刺激療法の鎮痛機序解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657384
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 馬場 洋 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00262436)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安宅 豊史 新潟大学, 医学部附属病院, 助手 (60332649) ; 岡本 学 新潟大学, 医学部附属病院, 講師 (70303146)
• Keywords: 脊髄後角 / 脊髄電気刺激療法 / In vivoパッチクランプ法 / 下行性抑制系 / 慢性疼痛モデルラット

Research Abstract

末梢からの侵害情報が脊髄膠様質においていかなるシナプス応答を誘起しているかを解析するため、In vivo動物標本における脊髄後角細胞からのホールセルパッチクランプ記録実験を成熟ラットを用いて試みた。ウレタン麻酔下に人工呼吸を施した10-15週令の雄性ラットに腰部及び頚部において椎弓切除を行った後、定位固定装置に固定した。硬膜、、軟膜を開窓し、記録電極を脊髄表面から膠様質へと刺入した。末梢刺激により、脊髄スライス標本で観察されるようなシナプス応答(EPSC, IPSC)が誘起された。記録細胞を0mV付近に電位固定することによりIPSCが、記録細胞を-70mVに固定することによりEPSCが記録でき、下肢皮膚に機械的痛みおよび蝕刺激を与えた時の興奮性入力と抑制性入力が別々に解析可能となった。現在、より良好な電気生理学的記録を行うための装置の設置を継続中である。
この実験系を確立した後、脊髄電気刺激療法における有効な刺激部位、刺激方法を検索するため、末梢の侵害刺激により誘発される後角細胞の活動を有効に抑制するような脊髄の刺激部位、刺激強度、刺激頻度について検討する予定である。また、最も有効な刺激部位と刺激方法を明らかにした後、脊髄電気刺激療法における下行性抑制系の関与の検索、および、関与する伝達物質の検索へと研究を進める予定である。
慢性疼痛モデルラットでのIn vivo patch clamp実験は、正常成熟ラットでの上記研究計画実行の遅れのため、未着手である。

Research Products

• [Publications] Moore KA: "Partial peripheral nerve injury promotes a selective loss of GABAergic inhibition in the superficial dorsal horn of the spinal cord"J Neurosci. 22・15. 6724-6731 (2002)
• [Publications] Moore KA: "Gabapentin-Actions on adult superficial dorsal horn neurons"Neuropharmacology. 43・7. 1077-1081 (2002)
• [Publications] 若井綾子: "イソフルレンの脊髄後角細胞における作用"脊髄電気診断学. 25(in press). (2003)
• [Publications] 安宅豊史: "ラット脊髄後角細胞におけるプロスタグランジンE_2の作用機序"脊髄電気診断学. 25(in press). (2003)