電気鍼治療は、背側根ガングリアにおけるmGluR5-PKCεシグナル伝達経路を阻害することにより、痛みの遷移を制御します

Electroacupuncture Regulates Pain Transition by Inhibiting the mGluR5-PKCε Signaling Pathway in the Dorsal Root Ganglia.

• Sisi Wang
• Junying Du
• Fangbing Shao
• Wen Wang
• Haiju Sun
• Xiaomei Shao
• Yi Liang
• Boyi Liu
• Jianqiao Fang
• Junfan Fang

抄録

背景:

急性疼痛は慢性疼痛に移行することがあり、臨床上の大きな課題となっている。鍼灸治療（EA）は、急性痛から慢性痛への移行を部分的に防ぐことができる。しかし、その効果の発現機序についてはほとんど知られていない。本研究では、後根神経節（DRG）のメタボトロピックグルタミン酸受容体5（mGluR5）-プロテインキナーゼCε（PKCε）シグナル伝達経路の活性化と痛みの移行に対するEAの効果を調べた。

Background: Acute pain can transition to chronic pain, presenting a major clinical challenge. Electroacupuncture (EA) can partly prevent the transition from acute to chronic pain. However, little is known about the mechanisms underlying the effect of EA. This study investigated the effect of EA on pain transition and the activation of metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5)-protein kinase C epsilon (PKCε) signaling pathway in the dorsal root ganglia (DRG).

方法:

ラットの左後肢にカラギーナン(1%, 100μL)とプロスタグランジンE2(PGE2)を順次皮内注射することにより、痛覚過敏プライミングモデルを確立した。ラットの両側の瑞山里（ST36）と崑崙（BL60）のツボにEA処理（2/100Hz、30分、1日1回）を施した。Von Freyフィラメントを用いて、異なる時間点での機械的離脱閾値（MWT）を調査した。ラットの同側L4-L6 DRGsにおけるmGluR5とPKCεのタンパク質発現レベルをウエスタンブロットで検出した。また、mGluR5,PKCεとMWTとの関係を評価するために、いくつかの薬理学的実験を行った。また、mGluR5とPKCεの発現量とMWTの変化に及ぼすEAの影響についても検討した。

Methods: The hyperalgesic priming model was established by the sequential intraplantar injection of carrageenan (1%, 100 μL) and prostaglandin E2 (PGE2) into the left hind paw of rats. EA treatment (2/100 Hz, 30 min, once/day) was applied at bilateral Zusanli (ST36) and Kunlun (BL60) acupoints in rats. Von Frey filaments were used to investigate the mechanical withdrawal threshold (MWT) at different time points. The protein expression levels of mGluR5 and PKCε in the ipsilateral L4-L6 DRGs of rats were detected by Western blot. Some pharmacological experiments were performed to evaluate the relationship between mGluR5, PKCε and the MWT. It was also used to test the effects of EA on the expression levels of mGluR5 and PKCε and changes in the MWT.

結果:

カラギーナンとPGE2の連続投与により、ラットのMWTが有意に低下し、同側のL4-L6 DRGにおけるmGluR5とPKCεの発現レベルが上昇した。EAは、カラギーナン/PGEの逐次注入により誘発される痛覚過敏のプライミングを逆転させ、mGluR5とPKCεのタンパク質発現をダウンレギュレートさせることができた。PGE2の代わりにグルタミン酸を注入することで、痛覚過敏性プライミングモデルを模倣することができる。mGluR5を特異的アンタゴニストMTEPで薬理学的にブロックすることで、痛覚過敏性プライミングを抑制し、DRGにおけるPKCεの活性化を抑制することが可能である。さらに、EAはカラギーナン/mGluR5注射により誘発された鎮痛性プライミング亢進ラットにも鎮痛効果を示し、PKCεの高発現を抑制した。シャムEAでは、鎮痛効果および調節効果は認められなかった。

Results: Sequential injection of carrageenan and PGE2 significantly decreased the MWT of rats and up-regulated the expression level of mGluR5 and PKCε in the ipsilateral L4-L6 DRGs. EA can reverse the hyperalgesic priming induced by sequential injection of carrageenan/PGE and down-regulate the protein expression of mGluR5 and PKCε. Glutamate injection instead of PGE2 can mimic the hyperalgesic priming model. Pharmacological blocking of mGluR5 with specific antagonist MTEP can prevent the hyperalgesic priming and inhibit the activation of PKCε in DRGs. Furthermore, EA also produced analgesic effect on the hyperalgesic priming rats induced by carrageenan/mGluR5 injection and inhibited the high expression of PKCε. Sham EA produced none analgesic and regulatory effect.

結論:

EAは痛みの移行を調節することができ、DRGsにおけるmGluR5-PKCεシグナル伝達経路の活性化を抑制する効果と関連している可能性がある。

Conclusion: EA can regulate pain transition and it may relate with its inhibitory effect on the activation of mGluR5-PKCε signaling pathway in the DRGs.

© 2020 Wang et al.