皮膚Aβ-非侵害受容性ではなくC-侵害受容性の背側根神経節ニューロンは、有痛性糖尿病性神経障害のストレプトゾトシンラットモデルにおける自発的な活動を示す

Cutaneous Aβ-Non-nociceptive, but Not C-Nociceptive, Dorsal Root Ganglion Neurons Exhibit Spontaneous Activity in the Streptozotocin Rat Model of Painful Diabetic Neuropathy .

• Laiche Djouhri
• Asad Zeidan
• Seham A Abd El-Aleem
• Trevor Smith

抄録

糖尿病性末梢神経障害性疼痛（DPNP）は糖尿病の最も悲惨な合併症である。残念なことに，DPNPPの病態はまだ解明されていないため，DPNPPの治療法の成功はいまだに困難な状況にある。しかし、DPNPPは、後根神経節（DRG）ニューロンの異常な興奮性に部分的に起因すると考えられているが、特定の機能サブタイプの相対的な寄与はほとんど不明のままである。ここでは、ストレプトゾトシン（STZ）ラットモデルのSTZ注射（60 mg/kg, i.p.）によって誘発されたDPNPPと、麻酔ラットのDRGニューロンからの活動電位（AP）の細胞内記録を用いて、DPNPPに寄与する可能性のあるCおよびAβ侵害受容性ニューロンとAβ低閾値力学受容性ニューロン（LTM）の電気生理学的変化を調べた。疼痛過敏症が認められたSTZラットでは、対照群と比較して（STZ後5週間）、以下のようないくつかの有意な変化が認められました。(a) DPNP患者が経験する感覚障害・知覚障害を引き起こす可能性のあるAβ-LTM(C-メカノ感受性侵害受容体ではない)の自発活動(SA)の発生率が23%増加したこと、(b) レチガビン(6 mg/kg, i.v.)によるK7チャネル活性化により、膜の過分極化とAβ-LTMのSA率が約85%減少したこと、(b) レチガビン(6 mg/kg, i.v.)によるK7チャネル活性化により、膜の過分極化とAβ-LTMのSA率が約85%減少したこと、などである。このことは、K7/MチャネルがAβ-LTMsにおけるSA生成のメカニズムに関与している可能性を示唆している。（c）Cおよび/またはAβ-侵害受容体におけるAP持続時間の減少、およびAHPの持続時間と振幅の減少。これらのAPとAHPの速度が速くなることで、反復的な発火と中枢神経系への求心性入力が増加し、DPNPの発達に寄与し、(d)Aβ-侵害受容体の感作に寄与する可能性があるAβ-侵害受容体の電気閾値の低下、ひいてはDPNPに関連した過敏症に寄与する可能性があります。

Diabetic peripheral neuropathic pain (DPNP) is the most devastating complication of diabetes mellitus. Unfortunately, successful therapy for DPNP remains a challenge because its pathogenesis is still elusive. However, DPNP is believed to be due partly to abnormal hyperexcitability of dorsal root ganglion (DRG) neurons, but the relative contributions of specific functional subtypes remain largely unknown. Here, using the strepotozotocin (STZ) rat model of DPNP induced by a STZ injection (60 mg/kg, i.p), and intracellular recordings of action potentials (APs) from DRG neurons in anesthetized rats, we examined electrophysiological changes in C-and Aβ-nociceptive and Aβ-low threshold mechanoreceptive (LTM) neurons that may contribute to DPNP. Compared with control, we found in STZ-rats with established pain hypersensitivity (5 weeks post-STZ) several significant changes including: (a) A 23% increase in the incidence of spontaneous activity (SA) in Aβ-LTMs (but not C-mechanosensitive nociceptors) that may cause dysesthesias/paresthesia suffered by DPNP patients, (b) membrane hyperpolarization and a ∼85% reduction in SA rate in Aβ-LTMs by K7 channel activation with retigabine (6 mg/kg, i.v.) suggesting that K7/M channels may be involved in mechanisms of SA generation in Aβ-LTMs, (c) decreases in AP duration and in duration and amplitude of afterhyperpolarization (AHP) in C-and/or Aβ-nociceptors. These faster AP and AHP kinetics may lead to repetitive firing and an increase in afferent input to the CNS and thereby contribute to DPNP development, and (d) a decrease in the electrical thresholds of Aβ-nociceptors that may contribute to their sensitization, and thus to the resulting hypersensitivity associated with DPNP.

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