神経因性疼痛の初期発生メカニズム

神经性疼痛的早期发育机制

基本信息

批准号：
19650078
负责人：
澁木克栄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

体性感覚野では末梢神経の一部が損傷されると、対応する体性感覚野脳地図の改変が生じたり、残存する神経の感度が上昇するという可塑性が生じることが知られている。この現象は、皮膚に加わる大きな物理的な外力を回避するための生体防御機構が神経損傷によって破綻したときの代償機構として捉えることができる。この代償的可塑性は神経切断後1時間以内という速さで生ずる。我々は経頭蓋フラビン蛋白蛍光イメージングによって、体性感覚野の神経切断後の代償的可塑性を再現することに成功した。さらにこの実験系を用いて代償的可塑性のトリガーメカニズムを解析した。その結果、神経を切断する代わりに薬理学的に末梢神経における活動電位の伝導を阻害しても代償的可塑性が生ずること、神経を切断しても切断部位の中枢端に0.1ヘルツ程度の電気刺激を加え続けると代償的可塑性が生じないこと、末梢感覚神経の約半数に実際に0.1ヘルツかそれ以下の極低頻度の自発発火が存在することを突き止めた。以上の結果は、末梢神経切断によって極低頻度の自発発火が中枢に伝わらなくなることが代償的可塑性を誘発するトリガー信号として機能していることを示している。われわれはさらに神経栄養因子の一種のGDNFに対する中和抗体を皮下に注射すると、極低頻度の自発発火が阻害されること、神経切断部位の中枢端にGDNFを投与すると代償的可塑性の誘発が阻害されることを見いだした。即ち末梢神経の極低頻度自発発火は、実は内因性のGDNFが末梢神経に作用することによって起きる制御された発火であることが判った。末梢神経切断によって生ずる代償的可塑性は神経損傷によって誘発される神経因性の慢性疼痛の初期過程と密接な関連があり、臨床医学的観点からみて非常に重要である。

众所周知，当体感皮质中周围神经的一部分受损时，会发生体感皮质图的相应修饰，并发生可塑性，其余神经的敏感性会增加。当生物防御机制避免因神经损伤而施加到皮肤的大物质外力时，这种现象可以看作是一种补偿机制。这种补偿性可塑性发生在神经切割后的一个小时内。通过经颅黄素蛋白荧光成像，我们在体感皮层中神经裂解后成功复制了补偿性可塑性。此外，该实验系统用于分析补偿可塑性的触发机理。结果，我们发现，即使在药理上抑制了外周神经中的动作电位，即使割伤神经，也不会产生代偿可塑性，而当继续将约0.1赫尔茨的电刺激应用于裂解部位的中心端，而实际上较低的是较低的频率，则刺激了约0.1 Hertz的中心。以上结果表明，由于周围神经裂解功能，由于极低的频率自发性发射是诱导补偿可塑性的触发信号。我们进一步发现，皮下注射对GDNF的中和抗体是一种神经营养因子，抑制了极低的自发性放电频率，并且在神经切割部位的中央边缘的GDNF施用抑制了诱导补偿性可塑性。换句话说，发现周围神经的极低频率自发性发射实际上是由内源性GDNF对周围神经的作用引起的受控触发。由周围神经裂解引起的补偿性可塑性与神经损伤引起的神经性慢性疼痛的早期过程紧密相关，从临床医学角度来看，非常重要。