生後発達における脊髄痛覚回路の可塑性

产后发育过程中脊髓疼痛回路的可塑性

• 批准号: 12053257
• 负责人: 吉村 恵
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: 佐賀医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12053257/
• 关键词: 脊髄後角; 脊髄スライス; パッチクランプ; 可塑性; 軸索発芽; 痛み; 慢性疼痛; 痛覚過敏

生後発達と末梢神経損傷に伴う脊髄内感覚系の可塑的変化を明らかにするため、脊髄スライスとin vivo標本からパッチクランプ記録を行い、膠様質細胞への末梢入力の変化を調べた。成熟ラット(7週齢)のスライス標本では、Aδ線維誘起の単シナプス性EPSCが約50%の細胞に、C線維誘起のEPSCが20%に、残りの30%はAδおよびC線維の入力を受けていた。一方、Aβ線維入力はわずかの細胞にのみ見られ、また、ほとんどは多シナプス性であった。ところが、3週齢ラットでは、C線維からの入力が少なく、Aβ線維からの単シナプス性入力を受けている細胞が著明に多かった。これは解剖学的な観察、すなわち、先ず最初にAβ線維が膠様質に侵入する。発達に伴ないC線維が膠様質に侵入しシナプス結合する。そして、Aβ線維が退縮する結果と一致する。さらに、このような可塑的変化が、末梢神経損傷時にも誘発されるかを、坐骨神経切断モデルラットを用いて検討した。モデルラットでは、膠様質細胞へのC線維入力が減少し、介在ニューロンを介するAβ線維からの入力が著明に増加した。この結果は、坐骨神経切断によりC線維が脱落した結果Aβ線維が軸索発芽を起こし、膠様質に非侵害性の感覚情報を伝えるようになる事を示唆する。膠様質が痛覚伝達と密接に関与している事から、触刺激によって痛みが誘発される、いわゆるallodyniaの発生機序の一つである可能性がある。次に、この膠様質に進入したAβ線維が坐骨神経切断端より末梢に伸びた再生線維によるものかを、in vivoパッチクランプ法を用いて検討した。しかし、切断端より末梢側の刺激では全く応答が見られなかった。以上の結果から、末梢神経損傷時には、感覚回路が可塑的な変化を起こし、幼弱期のそれと類似の回路を再構築する。これは、一種の代償機能か再生過程を示しているのかもしれない。しかし、それが正常時のものとは何らかの点において異なるため、神経因性疼痛などの治療抵抗性の慢性疼痛を引き起こしている可能性が考えられた。

为了阐明由于后发育和周围神经损伤而引起的脊髓感觉的塑性变化，从脊髓切片和体内样品中记录了斑块夹，以检查外周输入到胶状细胞中的变化。在成熟大鼠的切片标本​​（7周）中，Aδ纤维EPSC的Aδ纤维EPSC的EPSC约为50％，C -Fibrillary的EPSC为20％，其余30％的AΔ和C纤维是输入。另一方面，仅在几个细胞中发现了Aβ纤维输入，其中大多数是多方面的。但是，在三周的大鼠中，许多细胞不是从C纤维输入的，许多细胞被输入到来自Aβ纤维的单个突触输入。这是解剖学观察，或者首先是Aβ纤维首先进入胶质质量。不伴有发育的C纤维会侵入胶水质量并结合突触。它与Aβ纤维弹性的结果相匹配。此外，在周围神经损伤的情况下，检查了坐骨神经切割模型大鼠是否诱发了这种塑性变化。在模型大鼠中，胶状细胞中的C纤维疗法减少，并且在间神经元中通过神经元从Aβ纤维中的输入显着增加。该结果表明，由于坐骨神经的断开，Aβ纤维由于c纤维下降而发芽轴向发芽，并且胶质质量传达了非传染性感觉信息。由于胶质质量与疼痛传播密切相关，因此它可能是通过触觉刺激引起疼痛的So allodynia机制之一。接下来，通过体内贴片夹法检查了体内贴片夹定律，是否是由于外围纤维从坐骨神经切割端延伸至外围的，是否是由于外围纤维延伸到外围的。但是，对外围刺激完全没有反应，而不是切割端。基于上述结果，在周围神经损伤的情况下，感觉回路会导致塑性变化，并且与年轻时期的相似电路会重建相似的电路。这可能表明一种补偿功能或再生过程。但是，它可能会引起慢性疼痛，而抗治疗性疼痛，例如神经落下疼痛，因为它与正常疼痛不同。

项目成果

Iyadomi Minako: "Presynaptic inhibition by baclofen of miniature EPSCs and IPSCs in substantia gelatinosa neurons of the adult rat spinal dorsal horn."Pain. 85. 385-393 (2000)

Iyadomi Minako：“巴氯芬对成年大鼠脊髓背角胶质神经元中的微型 EPSC 和 IPSC 的突触前抑制作用。”疼痛。

吉村恵: "整形外科"南江堂. 1128 (2000)

吉村惠：《骨科》Nankodo 1128 (2000)。

Nakatsuka Terumasa: "Alteration in synaptic inputs through C-afferent fibers to substantia gelatinosa neurons of the rat spinal dorsal horn during postnatal development."Neuroscience. 99. 549-556 (2000)

Nakatsuka Terumasa：“在出生后发育过程中，通过 C 传入纤维到大鼠脊髓背角胶质神经元的突触输入发生变化。”神经科学。

Okamoto Manabu: "Functional reorganization of sensory pathways in the rat spinal dorsal horn following peripheeral nerve injury"Journal of Physiology (London). (In press). (2001)

冈本学：“周围神经损伤后大鼠脊髓背角感觉通路的功能重组”生理学杂志（伦敦）。

Ito Akitoshi: "Mechanisms for ovariectomy-induced hyperalgesia and its relief by calcitonin : participation of 5-HT1_A-like receptor on C-afferent terminals in substantia gelatinosa of the rat spinal cord."Journal of Neuroscience. 20. 6302-6308 (2000)

Ito Akitoshi：“卵巢切除引起的痛觉过敏的机制及其通过降钙素的缓解：大鼠脊髓胶质质 C 传入末端上 5-HT1_A 样受体的参与。”神经科学杂志。