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強直性GABA作動性阻害は、体性感覚視床および異所性感覚における神経損傷誘発性求心性リモデリングに必須である | 日本語AI翻訳でPubMed論文検索 | WHITE CROSS 歯科医師向け情報サイト

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Cell Rep.2020 Jun;31(12):107797. S2211-1247(20)30778-6. doi: 10.1016/j.celrep.2020.107797.

強直性GABA作動性阻害は、体性感覚視床および異所性感覚における神経損傷誘発性求心性リモデリングに必須である

Tonic GABAergic Inhibition Is Essential for Nerve Injury-Induced Afferent Remodeling in the Somatosensory Thalamus and Ectopic Sensations.

  • Yasuyuki Nagumo
  • Yoshifumi Ueta
  • Hisako Nakayama
  • Hironobu Osaki
  • Yuichi Takeuchi
  • Naofumi Uesaka
  • Masanobu Kano
  • Mariko Miyata
PMID: 32579924 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107797.

抄録

末梢神経損傷は、体性感覚経路に沿った神経回路の機能的および構造的リモデリングを誘導し、体性視床の再編成および幻覚性疼痛などの異所性感覚の基礎を形成する。しかし、このリモデリングの基礎となるメカニズムはほとんどわかっていません。ウィスカの感覚神経損傷は、体性感覚の視床における機能的リモデリングを促進する。ここでは、シナプス外γ-アミノ酪酸型A受容体(GABAR)を介した強直抑制がこのリモデリングに必要であることを報告する。その結果、リモデリングに先立ち、神経損傷後にシナプス外GABAR電流が急速に増強された。無傷マウスの視床外シナプスGABARを薬理学的に活性化すると、同様のリモデリングが誘導された。特に、視床のシナプス外GABARを条件付きで欠失させることで、神経損傷によるリモデリングと異所性の機械的過敏症の両方が改善された。以上の結果から、傷害によって誘発される神経回路のリモデリングの分子基盤が明らかになり、末梢神経損傷後に参照される幻覚感覚の薬理学的な新たな標的となる可能性がある。

Peripheral nerve injury induces functional and structural remodeling of neural circuits along the somatosensory pathways, forming the basis for somatotopic reorganization and ectopic sensations, such as referred phantom pain. However, the mechanisms underlying that remodeling remain largely unknown. Whisker sensory nerve injury drives functional remodeling in the somatosensory thalamus: the number of afferent inputs to each thalamic neuron increases from one to many. Here, we report that extrasynaptic γ-aminobutyric acid-type A receptor (GABAR)-mediated tonic inhibition is necessary for that remodeling. Extrasynaptic GABAR currents were potentiated rapidly after nerve injury in advance of remodeling. Pharmacological activation of the thalamic extrasynaptic GABARs in intact mice induced similar remodeling. Notably, conditional deletion of extrasynaptic GABARs in the thalamus rescued both the injury-induced remodeling and the ectopic mechanical hypersensitivity. Together, our results reveal a molecular basis for injury-induced remodeling of neural circuits and may provide a new pharmacological target for referred phantom sensations after peripheral nerve injury.

Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.