ラット廃用性関節拘縮・筋萎縮モデルにおける疼痛関連物質発現に関する研究

大鼠废用性关节挛缩/肌肉萎缩模型中疼痛相关物质的表达研究

基本信息

批准号：
17K01451
负责人：
中川敬夫
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kanazawa Medical University (2019)Kanazawa University (2017-2018)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K01451/
关键词：
ラット廃用関節拘縮筋萎縮 Semapholin 3A 疼痛 Semaphorin 3A 関節症痛覚過敏 semaphorin 3A 理学療法

项目摘要

ラットに逆行性神経トレーサーであるFluorogold(FG)を右足関節内に1,1’dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethyl-indocarbocyanine perchlorate (DiI)を右ヒラメ筋膜下に注入し、7日後に蛍光顕微鏡下に足関節とヒラメ筋に分布する髄節・神経根レベルおよび血管周囲神経を確認した。次に、ラットでの関節拘縮・筋萎縮・関節症モデルにおいてvon Frey testによる痛覚過敏の評価法を確立した。本モデルでは、損傷1週間より、痛覚過敏が誘発され、さらに3週間以降も、痛覚過敏が増強した。続いて、若年ラット（8週齢）を用いた本モデルに対しストレッチ、運動療法、温熱療法など各種理学療法手技を加え、von Frey testにて測定した痛覚閾値と神経・筋・関節組織における痛覚関連物質の発現パターンとの相関を検討した。痛覚関連物質として、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(calcitonin gene-related peptide, CGRP)、サブスタンスP（Sub-P）、グルタミン酸受容体、グルタミン酸トランスポーター、血管作動性腸ペプチド（vasoactive intestinal peptide, VIP）、一酸化窒素合成酵素 (NOS)、ソマトスタチン、ニューロペプチドY、インターロイキン1β (IL-1β)、腫瘍壊死因子α (TNFα)、インターフェロンγ (IFNγ)、Macrophage inflammatory p rotein-1α (MIP-1α)、Nerve Growth Factor（NGF）をRT-PCR、Western blotting、免疫組織学にて測定した。これらのうち、 CGRP、Sub-P、NGFをラットの下肢関節・筋・血管周囲神経に認めていたが、理学療法手技による痛覚閾値の変化と有意な相関を示したものはなかった。そのため、新規疼痛関連物質を検索したところ、神経伸長阻害因子の一つであるSemaphorin 3Aの発現を関節周囲組織に認め、その分布、発現量について検討した。関節拘縮・筋萎縮・関節症の進行また加齢に伴い、関節周囲組織でのSemaphorin 3Aの発現減弱を認め、痛覚閾値の低下との関連が示唆される結果を得た。

将逆行神经示踪剂氟金（FG）注射到大鼠右踝关节，并在右比目鱼肌下注射1,1'双十八烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚羰花青高氯酸盐（DiI） 7天后，在荧光显微镜下确认分布在踝关节和比目鱼肌中的髓质节点/神经根水平和血管周围神经。接下来，我们建立了一种使用 von Frey 试验评估大鼠关节挛缩、肌肉萎缩和关节病模型痛觉过敏的方法。在该模型中，损伤后一周诱发痛觉过敏，并在三周后增加。接下来，使用年轻大鼠（8周龄）对该模型应用各种物理治疗技术，如拉伸、运动疗法和热疗，并使用冯弗雷测量神经、肌肉和关节组织的疼痛阈值和痛觉。检验与相关物质表达模式的相关性。与痛觉相关的物质包括降钙素基因相关肽（CGRP）、P物质（Sub-P）、谷氨酸受体、谷氨酸转运蛋白、血管活性肠肽（VIP）和一氧化氮合酶（NOS）、生长抑素、神经肽Y、白细胞介素1β (IL-1β)、肿瘤坏死因子α (TNFα)、干扰素γ通过 RT-PCR、Western blotting 和免疫组织学测定 IFNγ（IFNγ）、巨噬细胞炎症蛋白 1α（MIP-1α）和神经生长因子（NGF）。其中，CGRP、Sub-P和NGF存在于大鼠的下肢关节、肌肉和血管周围神经中，但没有一个与物理治疗过程引起的痛阈变化存在显着相关性。因此，当我们寻找新的疼痛相关物质时，我们发现神经生长抑制剂之一的Semaphorin 3A在关节周围组织中表达，并研究了其分布和表达水平。随着关节挛缩、肌肉萎缩、关节病以及衰老的进展，我们观察到关节周围组织中 Semaphorin 3A 的表达量减少，我们得到的结果表明它与疼痛的减轻有关临界点。