島皮質のシナプスNMDA受容体の増加が神経障害性疼痛に寄与する

Sci. Signal., 14 May 2013
Vol. 6, Issue 275, p. ra34
[DOI: 10.1126/scisignal.2003778]

Shuang Qiu^1,2,3,4, Tao Chen², Kohei Koga², Yan-yan Guo^1,5, Hui Xu^1,6, Qian Song¹, Jie-jie Wang⁴, Giannina Descalzi², Bong-Kiun Kaang³, Jian-hong Luo⁴, Min Zhuo^1,2,3*, and Ming-gao Zhao^1,5*

¹ Center for Neuron and Disease, Frontier Institutes of Life Science and of Science and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China.
² Department of Physiology, Faculty of Medicine, University of Toronto, 1 King's College Circle, Toronto, Ontario M5S 1A8, Canada.
³ Department of Brain and Cognitive Sciences, College of Natural Sciences, Seoul National University, Seoul 151-747, Korea.
⁴ Department of Neurobiology, Key Laboratory of Medical Neurobiology of the Ministry of Health of China, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310058, China.
⁵ Department of Pharmacology, Fourth Military Medical University, Xi'an 710032, China.
⁶ Institute of Neuroscience, Fourth Military Medical University, Xi'an 710032, China.

* Corresponding author. E-mail: min.zhuo@utoronto.ca (M.Z.); minggao@fmmu.edu.cn (M.-g.Z.)

要約：島皮質のニューロンは急性または慢性の疼痛によって活性化され、島皮質のニューロン活性の抑制には鎮痛効果がある。われわれは、末梢神経損傷が神経障害性疼痛の発症を引き起こすマウスモデルにおいて、島皮質のシナプス可塑性に変化がみられ、これにはシナプスのN-メチル-D-アスパラギン酸受容体（NMDAR）の量の長期的増加が相関するが、シナプス外NMDARの量は関連しないことを示した。環状アデノシン一リン酸（cAMP）依存性のシグナル伝達を活性化させると、迅速に摘出された島皮質の切片に含まれるシナプスNMDAR量が増強され、培養皮質ニューロンにおけるNMDARの表面局在が増加した。われわれは、NMDAR量の増加には、アデニル酸環化酵素サブタイプ1（AC1）、プロテインキナーゼA（PKA）、Srcファミリーキナーゼが関連する経路によるNMDARサブユニットGluN2BのTyr¹⁴⁷²のリン酸化が必要であることを示した。最後に、NMDARまたはGluN2B特異的アンタゴニストを島皮質に注入すると、マウス神経障害性疼痛モデルにおいて、通常は非侵害性である刺激に対する行動反応が減少した。われわれの結果は、神経損傷後に島皮質で活性依存的な可塑性が起こること、およびNMDAR機能の増加を抑制すれば神経障害性疼痛の予防または治療に役立つかもしれないことを示めしている。

S. Qiu, T. Chen, K. Koga, Y.-y. Guo, H. Xu, Q. Song, J.-j. Wang, G. Descalzi, B.-K. Kaang, J.-h. Luo, M. Zhuo, M.-g. Zhao, An Increase in Synaptic NMDA Receptors in the Insular Cortex Contributes to Neuropathic Pain. Sci. Signal. 6, ra34 (2013).