骨端の電気鍼治療は、モルヒネ耐性を持つ骨癌性疼痛ラットにおいて、ロカス・ケアルーレ座におけるGRK5、β-arrestin 2およびPKCαタンパク質の発現を調節することにより、痛みを和らげます

[Bone-edge electroacupuncture relieves pain by regulating expression of GRK5, β-arrestin 2 and PKCα proteins in locus coeruleus in bone cancer pain rats with morphine tolerance].

• Jun Ying Du
• Feng Chen
• Bin Jiang
• Tao Fang Fu
• Jian Qiao Fang
• Yi Liang

抄録

目的:

本研究では、骨端電気鍼治療による疼痛緩和の中枢機構の一部を明らかにするために、骨癌性疼痛誘発モルヒネ耐性を有するラットの骨梁座における機械的疼痛閾値(PT)とGタンパク質共役型受容体キナーゼ(GRK5)、β-アレスチン2、全リン酸化PKCα(p-PKCα)タンパク質の発現に及ぼす効果を観察することを目的とした。

OBJECTIVE: To observe the effect of bone-edge electroacupuncture (EA) intervention on mechanical pain threshold (PT) and expression of G protein-coupled receptor kinase (GRK5), β-arrestin 2, total and phosphorylated PKC alpha (p-PKCα) proteins in the locus coeruleus (LC) of rats with bone cancer pain induced morphine tolerance, so as to reveal its partial central mechanisms underlying pain relief.

方法:

40匹のSDラットを無作為に5群、すなわち、偽骨癌、骨癌疼痛、モルヒネ耐性、骨エッジEA、偽EA（＝各群8匹）に分けた。モルヒネ耐性を有する骨癌モデルは、脛骨腔内にMRMT-1細胞を髄腔内注射した後、塩酸モルヒネを腹腔内注射することにより樹立した。モルヒネ耐性モデルの確立に成功した後、脛骨骨表面に針先を挿入した後、両側の「ズサンリ」（ST36）と「クンルン」（BL60）に骨端EA（2Hz/100Hz，0.5-1.5mA）を1日1回30分間、7日間かけて適用した。同側の機械的肉球離脱閾値（PWT）を動的に検出した。ＬＣ領域におけるＧＲＫ５、β-アレスチン２、ＰＫＣαおよびｐ-ＰＫＣαの発現量をウエスタンブロットにより測定した。

METHODS: Forty SD rats were randomly divided into 5 groups, namely sham bone cancer, bone cancer pain, morphine tolerance, bone-edge EA, and sham EA (＝ 8 rats in each group). The bone cancer with morphine tolerance model was established by intramedullary injection of MRMT-1 cells into the tibial cavity, and then intraperitoneal injection of morphine hydrochloride injection. After successful establishment of morphine tolerance model, the bone-edge EA (2 Hz/100 Hz，0.5－1.5 mA) was applied to bilateral "Zusanli" (ST36) and "Kunlun" (BL60) for 30 min, once a day for 7 days, after inserting the needle-tip to the tibial bone surface. The ipsilateral mechanical paw withdrawal thresholds (PWTs) were detected dynamically. The expression levels of GRK5, β-arrestin 2, PKCα and p-PKCα in the LC area were measured by Western blot.

結果:

骨癌疼痛ラットのPWTは、癌細胞接種後10日目に減少した（<0.01）。モルヒネのi.p.を11日間投与した後、鎮痛効果はなく、疼痛耐性が出現した(>0.05)。PWTは骨端EA介入群（<0.01）で有意に増加したが、偽骨端EA群（>0.05）では増加しなかった。モルヒネ寛容群ではモルヒネ寛容群と比較して、骨エッジEA介入群ではGRK5タンパク質の発現が有意に低下していた(<0.01)が、モルヒネ寛容群と比較して骨エッジEA介入群ではGRK5タンパク質の発現が増加していた(<0.01)。偽骨癌群と比較して、骨癌群ではβ-arrestin 2とp-PKCαの発現が有意に増加した(<0.01)。介入後、骨端EA群ではβ-アレスチン2とp-PKCαの発現増加が逆転し（<0.01）、モルヒネ寛容群やシャムEA群と比較してPKCαタンパク質の発現が低下した（<0.01）。

RESULTS: The PWTs of bone cancer pain rats were decreased on day 10 after inoculation of cancer cells (<0.01). After i．p. of morphine for 11 days, no analgesic effect and pain tolerance appeared (>0.05). The PWTs were significantly increased in the bone-edge EA intervention group (<0.01), not in the sham EA group (>0.05). In comparison with the sham bone cancer group, the expression of GRK5 protein in morphine tolerance group was significantly decreased (<0.01); compared with morphine tolerance group, the expression of GRK5 protein in bone-edge EA group was increased(<0.01). In comparison with the sham bone cancer group, the expression of β-arrestin 2 and p-PKCα in bone cancer group significantly increased (<0.01). After the intervention, the increased β-arrestin 2 and p-PKCα expressions were reversed in the bone-edge EA group (<0.01); compared with morphine tolerance group and sham EA group, the expression of PKCα protein was decreased(<0.01).

結論:

骨癌性疼痛ラットにおいて、ボーンエッジEAはモルヒネ耐性を効果的に緩和することが可能であり、これは骨癌性疼痛ラットにおけるGRK5タンパク質のアップレギュレーションとβ-アレスチン2、PKCα、p-PKCαタンパク質のダウンレギュレーションに関与している可能性があると考えられる。

CONCLUSION: Bone-edge EA can effectively relieve morphine tolerance in bone cancer pain rats, which may be related to its functions in up-regulating GRK5 protein and down-regulating β-arrestin 2, PKCα and p-PKCα proteins in LC.　.