2008 Fiscal Year Annual Research Report
ニューロン・グリア実時間同時イメージングによる脊髄神経可塑性の解析
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20700348
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
池田 弘 University of Fukui, 大学院・工学研究科, 准教授 (80377473)
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| Keywords | グリア細胞 / 免疫染色 / 痛覚過敏 / 電位イメージング / 中枢性感作 / ラット |
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| Research Abstract |
目的
神経可塑性の1つである脊髄後角での中枢性感作は、炎症や神経損傷によって引き起こされる痛覚過敏やアロディニアのメカニズムと考えられている。また、近年、脊髄後角におけるグリア細胞が、これらの痛みに直接的に関与していることが示唆されている。本研究では、脊髄後角での中枢性感作へのグリア細胞の関与について、炎症性疼痛と、神経因性疼痛の2種類のモデルラットを用いて調べることを目的とした。
方法
炎症性疼痛ラットは、フロインドアジュバンドを後肢の足裏に注射することによって作成し、神経因性疼痛ラットは、坐骨神経の中の第5腰髄神経のみを結紮し、末梢側で切断することによって作成した。これらのラットの脊髄後角の神経興奮は、電位感受性色素を用いた光イメージングによって解析した。また、免疫染色によってグリア細胞の形態変化および、p38MAKのリン酸化を可視化した。
実験結果
実験の結果、どちらの疼痛ラットもvon Frey filamentによる触刺激に対する痛み行動の閾値の低下を示した。また、後根への単発刺激によって起きる脊髄後角での神経興奮は、ノーマルラットに比べて増大していた。また、ミクログリア抑制剤であるminocyclineは、ノーマル、炎症性疼痛、神経因性疼痛のすべてのラットの神経興奮を抑制したが、特に、神経因性疼痛ラットで顕著であった。非選択的ATP受容体阻害薬であるsuraminは、炎症性疼痛、神経因性疼痛ラットのどちらの神経興奮も抑制したが、特異的P2X1,2,3,5受容体拮抗薬PPADSは、炎症性疼痛ラットの神経興奮を著明に抑制した。また、PPADS投与後の特異的P2X1,2,3,4受容体拮抗薬TNP-ATPの投与では、神経因性疼痛ラットの神経興奮のみが著明に抑制された。したがって、炎症性疼痛の神経興奮の増大にはP2X4受容体以外のATP受容体が関与しており、神経因性疼痛の神経興奮の増大にはP2X4受容体が関与していると考えられる。また、p38MAPキナーゼの阻害薬であるSB203580は、すべてのラットにおける神経興奮を抑制したが、特に、神経因性疼痛ラットで顕著であった。これらの結果を、免疫染色によって検証した結果、神経因性疼痛ラットの脊髄にのみ、ミクログリアの形態変化およびp38MAPキナーゼのリン酸化の増大が見られた。
これらの結果は、炎症性疼痛と、神経因性疼痛では、どちらも脊髄後角で感作が起こるが、そのメカニズムは異なり、ミクログリアは、特に神経因性疼痛に大きく関わっていることを示唆する。今後、これらの疼痛ラットの脊髄ミクログリアのATP刺激によるカルシウム応答を〓
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