In vivoパッチクランプ法を用いたノルアドレナリン痛覚抑制作用機序の解析

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下行性ノルアドレナリン神経が密に投射する脊髄後角の膠様質細胞からin vivoパッチクランプ記録を行い、生理的な痛み刺激誘起のシナプス応答に対するノルアドレナリンの抑制作用を解析した。電流固定下で後肢へ機械的痛みおよび触刺激を加えると、興奮性シナプス後電位の振幅と発生頻度が増大し活動電位が発生した。ノルアドレナリンを投与すると過分極電位が誘起され活動電位の発生頻度が著明に減少した。電位固定下でノルアドレナリンを投与すると、ほとんどすべての細胞で膜コンダクタンスが増大し外向き電流が発生した。この外向き電流の逆転電位はKイオンの平衡電位と一致し、KチャネルをブロックするCsやTEAおよびGDP-β-Sにより抑制された。また、α2受容体アゴニストにより同様の外向き電流が観察された.次に、シナプス前性の抑制作用を解析した。まず、後根に留置した刺激電極で電気刺激を行い誘起される興奮性シナプス後電流(EPSC)を記録すると、低閾値で潜時の短いEPSCと高閾値で潜時の長いEPSCが誘起された。反復刺激および伝導速度の解析から膠様質細胞に単シナプス性のAδとC線維の入力があることを確認した。ノルアドレナリンは、記録した71%の細胞で機械的痛み刺激誘起のEPSCの振幅を抑制した。しかし、15%の細胞ではEPSCの振幅が増大した。一方、触応答では45%の細胞で触刺激誘起のEPSCの振幅が抑制されたが、35%もの細胞ではEPSCの振幅の増大がみられた。これらの抑制にはα2受容体が、増大にはα1受容体が関与することが示唆された。これらの作用と細胞の膠様質内の部位(外層および内層)および形態的特徴との相関は得られなかった。以上より、ノルアドレナリンは脊髄膠様質においてシナプス後性に、またAδやC線維脊髄終末にも作用し機械的痛みや触の伝達を調節することが明らかになった。