実験的に誘発されたマウスの筋骨格系疼痛の行動・生化学的障害における酸化ストレスと神経成長因子の関与：ヘラクリンの改善効果

Involvement of Oxidative Stress and Nerve Growth Factor in Behavioral and Biochemical Deficits of Experimentally Induced Musculoskeletal Pain in Mice: Ameliorative Effects of Heraclin.

• Anudeep Kaur
• Lovedeep Singh
• Saweta Garg
• Harmanpreet Kaur
• Nirmal Singh
• Rajbir Bhatti

抄録

筋骨格系疼痛は、世界的な健康問題となっている身体障害の増大とともに、情緒や認知機能の変化を伴う広範囲に及ぶ複雑な局所疼痛症候群である。この疾患とそれに伴う障害の効果的な管理には、そのバイオマーカーを正確に診断し、メカニズムに基づいた治療介入を行うことが必要である。本研究では、植物由来の分子であるヘラクリンが筋骨格系の疼痛に果たす役割とそのメカニズムをマウス実験モデルを用いて明らかにした。マウスにレセルピン（0.5mg/kg）を3日間連続で投与したところ、痛覚過敏、運動失調、探索行動の欠如、不安感、認知機能の低下を誘発した。レセルピンを投与したマウスでは、血清サイトカインレベルの上昇、脳神経伝達物質含量の変化、脳および筋肉の酸化ストレスの上昇、脳神経成長因子受容体発現のアップレギュレーションが認められた。ヘラクリン（10mg/kg、5日間連続投与）は鎮痛効果を示し、マウスの運動協調性と記憶障害を改善した。また、ヘラクリンは血清サイトカインの上昇を抑制し、脳内神経伝達物質量を正常化し、組織の酸化ストレスを減少させ、神経成長因子受容体の発現を低下させた。このことから，ヘラクリンはレセルピン誘発性の筋骨格系疼痛障害に対して，NGFRを介した疼痛および炎症性シグナル伝達を抑制することで有益な効果を発揮する可能性が示唆された。グラフィカルアブストラクト

Musculoskeletal pain is a widespread complex regional pain syndrome associated with altered emotional and cognitive functioning along with heightened physical disability that has become a global health concern. Effective management of this disorder and associated disabilities includes accurate diagnosis of its biomarkers and instituting mechanism-based therapeutic interventions. Herein, we explored the role of heraclin, a plant-derived molecule, in musculoskeletal pain and its underlying mechanistic approaches in an experimental mouse model. Reserpine (0.5 mg/kg) for 3 consecutive days evoked hyperalgesia, motor incoordination, lack of exploratory behavior, anxiety, and cognition lapse in mice. Reserpine-challenged mice displayed higher serum cytokine level, altered brain neurotransmitter content, elevated brain and muscle oxidative stress, and upregulated brain nerve growth factor receptor expression. Treatment with heraclin (10 mg/kg for 5 consecutive days) exerted analgesic effect and improved motor coordination and memory deficits in mice. Heraclin arrested serum cytokine rise, normalized brain neurotransmitter content, reduced tissue oxidative stress, and downregulated the nerve growth factor receptor expression. Therefore, it may be suggested that heraclin exerts beneficial effects against reserpine-induced musculoskeletal pain disorder possibly through the attenuation of NGFR-mediated pain and inflammatory signaling. Graphical Abstract.