脊髄損傷後疼痛における脊髄のシナプス可塑性変化の病態解明

阐明脊髓损伤后疼痛中脊髓突触可塑性变化的发病机制

• 批准号: 22K09090
• 负责人: 大橋 宣子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09090/
• 关键词: 脊髄損傷後疼痛; 脊髄後角ニューロン; 電位依存性カルシウムチャネル; 脊髄ニューロン

脊髄損傷後疼痛は難治性であり、その発生機序も未だ解明されていなく有効な治療薬もない。その発症に脊髄の可塑性変化が指摘されているが、これまでに報告されている研究では、免疫組織学や行動学実験により脊髄の神経終末における電位依存性カルシウムチャネル発現の上昇や下行性疼痛抑制経路の遮断が疼痛の発症と関連していると間接的に検討したのみであり、実際に脊髄内カルシウム濃度の変化や神経伝達物質の分泌を観察し、直接的に脊髄ニューロンのシナプス伝達の変化を検討した研究はない。本研究の目的は、脊髄損傷後疼痛の発症過程で生じる脊髄のシナプス可塑性変化について行動学、免疫組織学、電気生理学実験により多角的に検討することで、脊髄損傷後疼痛の病態解明に寄与することである。具体的には、脊髄損傷後疼痛モデルラットを用い、脊髄損傷後疼痛時の脊髄におけるカルシウムチャネル関与をシナプスレベルで解明することを検討している。まず本研究の初年度では脊髄損傷後疼痛の発症機序を解明するために、脊髄損傷後疼痛モデルラットの作製の確立および行動学実験を行った。全身麻酔下に成熟ラットのTh7-9椎弓切除を行い、Th10高位でimpactorにより脊髄に圧挫を加え不全脊髄損傷モデルを作製した。そしてモデル作製から2週間以上経過後にvon Frey法による痛み閾値を測定し、脊髄損傷後疼痛が発症しているか観察し、さらに選択的N型電位依存性カルシウムチャネル遮断薬として知られているω-conotoxin MVIIAをくも膜下投与した。その結果、ω-conotoxin MVIIAのくも膜下投与により痛み閾値の改善を認めたため、脊髄損傷後疼痛の発症過程に脊髄におけるN型電位依存性カルシウムチャネルの関与の可能性が示唆された。

脊髓损伤后疼痛是一种顽固性疼痛，其发生机制尚不清楚，也没有有效的治疗方法。脊髓的塑性变化与其发病有关，但迄今为止报道的研究表明，免疫组织学和行为实验表明，脊髓神经末梢电压门控钙通道的表达增加，而电压门控钙通道的表达减少。在抑制下行疼痛方面，我们只是间接研究了该通路的阻断与疼痛的发生有关；我们实际上观察到了脊髓内钙浓度和神经递质分泌的变化，并直接研究了脊髓神经元突触传递的变化。没有研究对此进行过检验。本研究的目的是通过行为学研究从多个角度探讨脊髓损伤后疼痛发生过程中发生的脊髓突触可塑性变化，为阐明脊髓损伤后疼痛的发病机制做出贡献。免疫组织学和电生理学实验确实如此。具体来说，我们使用脊髓损伤后疼痛模型大鼠来阐明脊髓损伤后疼痛过程中脊髓中钙通道在突触水平的参与。首先，在本研究的第一年，为了阐明脊髓损伤后疼痛的发生机制，我们建立了脊髓损伤后疼痛的大鼠模型并进行了行为学实验。在全身麻醉下对成年大鼠进行 Th7-9 椎板切除术，并使用上 Th10 水平的冲击器对脊髓施加挤压损伤，以创建不完全脊髓损伤模型。然后，在模型创建两周多后，我们使用 von Frey 法测量疼痛阈值，以观察鞘内施用芋螺毒素 MVIIA 后是否出现疼痛。结果，鞘内注射ω-芋螺毒素MVIIA可改善痛阈，提示脊髓中的N型电压门控钙通道可能参与脊髓损伤后疼痛的发生过程。