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概要
目的
新たな証拠は、変形性関節症(OA)が神経因性の要素を持っていることを示唆しています。しかし、この末梢神経障害の原因となる分子の正体は不明です。本研究の目的は、関節神経障害と疼痛に対する生理活性脂質リゾホスファチジン酸(LPA)の寄与を決定することでした。
設計
雄のルイスラットに膝の中に50μgのLPAを関節内注射し、そして21日間まで回復させた。伏在神経 髄鞘形成は、電子顕微鏡写真および活性化転写因子-3(ATF - 3)発現によって視覚化された求心性神経損傷からのg比計算によって評価した。神経伝導速度を電気生理学的に測定し、そして関節痛を後肢無能力により決定した。LPA 拮抗薬 Ki-16425 の効果も評価した。OAのモノヨード酢酸ナトリウム(MIA)モデルで実験を繰り返した。
結果
LPAは関節神経脱髄を引き起こし、それは神経伝導速度の低下をもたらした。感覚ニューロンはATF-3陽性であり、動物は関節痛および膝関節損傷を示した。MIA処置ラットはまた、付随する疼痛を伴う脱髄および関節神経障害の徴候を示した。神経損傷と痛みはKi-16425前処理によって改善することができます。
結論
LPAの関節内注射は、膝関節神経障害、関節損傷および疼痛を引き起こした。LPA受容体の薬理学的遮断は、関節神経損傷および後肢無能力を阻害した。したがって、LPAは、OA神経損傷の発症および関節神経因性疼痛の起源の候補分子である。
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キーワード
関節炎神経因性疼痛脂質メディエータ電気生理学関節神経動物モデル
前書き
変形性関節症(OA)を患っている人々の最大の関心事は、患者が苦しむ慢性の難治性関節痛です。OA疼痛の薬理学的治療は、主に非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)の使用によって達成される。しかし、NSAIDの慢性的な使用は、効力の喪失および胃腸潰瘍形成または腎不全などの有害な副作用からの危険性の増大を招き得る。抗炎症薬は、重度のOA患者にはあまり効果がなく、滑膜炎や間欠性フレアを持つ人にはより効果的です1。さらに、OAには末梢神経系自体への直接的な損傷が原因で痛みが発生する神経因性成分があることが示唆されています2。OA疼痛のこの神経障害成分は、NSAIDによる介入によって影響を受ける可能性が低いので、疼痛およびOAの症状を治療するための現在の標準治療によって不十分に対処されているOA患者の有意な亜集団がある。
神経障害性損傷の前臨床証拠は、の形態たことを示した研究含む感覚神経が損傷した関節が異常と周辺と一致した神経支配する神経障害 3、4 。ナトリウムの使用後の研究monoiodoacetate OAの(MIA)モデルは、関節感覚神経は、神経損傷のバイオマーカーを発現することが明らかになった転写因子3活性化(ATF-3)5、6 。OA疼痛の神経因性成分のさらなる前臨床的証拠は、OA関節を神経支配する侵害受容器が自発的に発火し、感覚神経損傷を示すという観察から得られる7。。最後に、通常の治療に用いられる薬剤神経因性疼痛(例えば、抗痙攣薬ガバペンチン)が共同緩和するのに有効であることが示された痛覚様々な関節炎モデルおよび痛みを 5、8、9、10 。臨床的証拠も出現しており、それはOA患者のサブセットが関節神経障害性疼痛を患っていることを示している11。膝OA患者のコホートにおける修正painDETECT質問票の使用、Hochman 他。参加者の28%が神経因性疼痛の徴候を示したことを発見した12他の研究では、その数はOA患者の15%前後でやや低くなっています13。選択的セロトニン/ノルエピネフリン再取り込み阻害剤デュロキセチンは、典型的には糖尿病性神経障害性疼痛を治療するために使用されるが、一部の患者14ではOAの症状を軽減するのに有効であることも示されている。慢性OAにおける関節ニューロパチーの原因となる化学伝達物質はまだ決定されていない。
神経因性疼痛の動物モデルでの一般的な観察がある脱髄結果の異所性神経活動と、損傷感覚神経の15、16、17 。脂質メディエーターリゾホスファチジン酸(LPA)は、神経因性疼痛求心性脱髄を開始および生成において顕著な候補として浮上している18、19 。LPAの生合成は2つの異なる経路を介して起こる。最初は、加水分解を伴うリン脂質によってホスホリパーゼにD ホスファチジン酸、次いでホスホリパーゼの作用によって、LPAに変換され、 1ホスホリパーゼA220。第2の生合成経路は、酵素オートタキシンによってさらにLPAに変換されるリン脂質前駆体からのリゾリン脂質の形成を含む。現在6つの既知のLPA受容体(LPA 1〜6 )があり、これらはすべてGタンパク質共役型で、さまざまな組織で不均一に発現しています。神経系では、LPAが関与する神経発達が促進するように神経新生、神経細胞移動および成長円錐ガイダンス 21、22 。LPAの髄腔内注射は、後根の脱髄を引き起こすことが示されています24時間と、この神経損傷内の神経は、神経因性のような疼痛行動を伴っていた 23、 24。LPA1受容体ノックアウト動物では、これらの形態学的および行動的応答は、LPA処置後ならびに坐骨神経損傷を受けた動物では見られなかった。したがって、LPAは神経損傷を神経因性疼痛の発症に結び付ける主要な生化学的部分である。
線維芽細胞様滑膜関節リウマチ患者の関節から培養は、LPA発現することが知られている1-3外因性LPAと受容体とこれらの受容体の刺激を炎症性サイトカインおよびプロスタグランジンの放出を導く25、26。マウスにおけるコラーゲン誘発関節炎の重症度は、LPAで処理することによって改善することができる1 受容体アンタゴニスト LPA欠く関節炎マウスながら1 受容体の兆候を示していない関節疾患を全く27 。これらのデータは、LPAとその受容体が炎症性関節疾患の発症に強く関与していることを示唆しています。ただし、OAにおけるそれらの役割はまだ決定されていません。
本研究は、関節神経髄鞘形成およびニューロンの完全性に対するLPAの効果を調べた。関節の一次求心性神経からの電気生理学的記録を使用してLPAがニューロンの興奮性を変化させるかどうかを調べたが、行動試験は関節痛の読み出しを提供した。LPA1受容体拮抗薬Ki - 16425を使用してLPA応答を遮断し、OAモデルにおいて脱髄および疼痛行動を減少させることにおけるその有効性を評価した。
材料と方法
ヒトLPA分析
ポイントスケーリングシステムを使用して、軟骨病理学に基づいて、膝OAを呈する合計57人の患者(44〜87歳; 28人の女性、29人の男性)を疾患重症度について等級付けした28。関節鏡検査で、重症度を軽度(n = 11)、中等度(n = 13)、または重度(n = 21)のいずれかに決定した。残りの12人の被験者は、死後にアクセスした非関節炎の正常対照(Indiana Organ Procurement Organisation)であり、その関節は同様に関節病理学28について等級付けされていた28。サンプルは以前に公開されたプロトコルによって分析された29。滑液サンプル(25μL)を96ウェルプレートに添加し、そして内部標準混合物をサンプルに添加した。プレートを5℃および4000rpmで10分間遠心分離した後、100μLの上清を液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)分析用の清浄な2mLの96ウェルプレートに移した。
滑液中のLPAの定量化は 、ESIプローブを備え、LCシステムと接続されたTSQ Quantum Ultra − Triple四重極質量分析計(米国カリフォルニア州サンノゼのThermoFisher)を用いる液体クロマトグラフィーエレクトロスプレーイオン化(ESI)タンデム質量分析を用いて達成した。。脂質抽出物を、ジェミニC18(2.1×50mm、3.5μm)(ウォーターズ、ミルフォード、マサチューセッツ州、米国)で分離した。質量分析分析は、負の多重反応モニタリング(MRM)モードでESIタンデム質量分析を使用してオンラインで行われた。LPAレベルは、分析物と内部標準との比、およびLPAの連続希釈によって得られた検量線によって定量した。
動物たち
すべての実験手順およびプロトコールは、実験動物の使用に関するカナダの動物管理委員会およびダルハウジー大学の規制、またはエリリーの動物実験委員会によって定められたガイドラインに従った。雄のルイスラット(180〜350g)はCharles River(カナダ、ケベック州)またはHarlan(インディアナ州インディアナポリス、米国)のいずれかから得た。動物を22±2℃で12:12時間の明暗周期(7:00〜19:00の間点灯)で飼育し 、水と水を自由に摂取させた。
関節神経障害のLPAモデル
ラットに、ビヒクル(0.9%食塩水中の5%エタノール)または50μgのリゾホスファチジン酸(LPA; Sigma Aldrich Corporation)のいずれかの右膝関節への関節内注射(50μL)を施した。他の研究では、低用量のLPAの皮下注射が脊髄ニューロンの増感に有効であることがわかっていますが 30、試験的な用量反応分析は、強い疼痛反応を引き出すために関節濃度を高くする必要があることを示しました。別の動物のコホートを、LPA 受容体拮抗薬Ki-16425(30 mg / kg sc)またはビヒクル(蒸留水中の 20%ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン)のいずれかで処置した。Ki-16425は競合阻害剤です効力LPAの順にLPA受容体の 1 ≥LPA3 >> LPA231。負荷用量は、前LPAの注射後、5日連続で24時間を与えられました。3週間後、ラットをイソフルラン(100%O2中2〜4%; 1L /分)で麻酔し、続いて、安楽死させた(310mg / mlペントバルビタールナトリウム; CDMV、100μl)。ケベック)
伏在神経の単離および準備
伏在神経を単離し、直ちに4%に入れたパラホルムアルデヒド 固定液で少なくとも24時間室温で。次に神経サンプルを固定液から取り出し、0.1Mカコジル酸ナトリウム緩衝液で3回すすいだ。試料を1%四酸化オスミウム中で2時間固定し、蒸留水ですすぎ、次いで0.25%酢酸ウラニル(4℃)中に一晩置いた。次いで試料を一連の段階的アセトン中で脱水した。(50%、70%、95%、そして最後に100%)。次に試料を100%アセトン中で10分間乾燥した。エポンアラルダイト樹脂を用いて一連の工程で試料に浸透させた。最初に、サンプルを3:1の比率の乾燥100%アセトン対樹脂中に3時間置き、続いて1:3の比率の乾燥100%アセトン対樹脂中に一晩置いた。次に、試料を100%エポンアラルダイト樹脂中に3時間入れ、そしてこの工程を1回繰り返した。伏在神経セクション次いで、これを100%のエポンアラルダイト樹脂中に包埋し、60℃のオーブンに48時間入れて硬化させた。最後に、ダイヤモンドナイフを備えたLKB Huxley Ultramicrotomeを使用して、試料を厚さ100 nmのスライスに切断した。神経の断面切片をメッシュ銅ワイヤグリッド上に置き、次いで2%酢酸ウラニル水溶液で10分間染色し、続いて蒸留水で2回すすいだ(それぞれ5分間)。次に、サンプルを4分間クエン酸鉛で染色し、蒸留水ですすぎ、次に風乾した。
透過電子顕微鏡法
次いで、神経切片を有する銅ワイヤグリッドをJEOL JEM 1230透過型電子顕微鏡(JEOL、日本)に挿入した。顕微鏡を80.0 kVの電圧に設定し、画像をHamamatsu ORCA-HRデジタルカメラを用いて2500倍で撮影した。各銅線グリッドについて、5つの異なる神経束を画像化のために無作為に選択した。次に、各神経束を9つの象限に分割し、3つの画像を象限1、5、および9からキャプチャしました。
Gレシオ計算
伏在神経線維髄鞘形成は、ImageJ処理ソフトウェアのG比プラグインを用いて盲検実験者によって評価された。G比はミエリンの厚さの尺度であり、次の式を使用して計算されます。
ここで、gはG比、aは内部軸索面積、Aは線維全体の面積です。G比は、神経髄鞘形成の近似値を与え、ここで、より少ない髄鞘形成は、1に近いG比値によって表される。
後根神経節(DRG)におけるATF-3発現
レベルL3〜L5のDRGを各動物から両側から取り出し、4%パラホルムアルデヒド固定液に入れた。DRGを30%スクロースに24時間浸した後、最適切断温度化合物(OCT)に包埋し、-80℃で凍結した。ライカクリオスタットを使用して組織を厚さ10μmに切断し、次いでガラス製Superfrost Plus顕微鏡スライド上に置いた。
切片をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)ですすぎ、10mLのPBS、0.3gのウシ血清アルブミン(BSA)、および0.3%のトリトン−X 100でブロックした。、1時間。次にスライドを室温でウサギ抗ATF3抗体(1:50; Santa Cruz Biotechnology、CA、USA)と20時間インキュベートし、続いてAlexa-488結合ヤギ抗ウサギIgG(1:1000; Invitrogen)とインキュベートした。 )1時間。調製したスライドをAxioplan II蛍光顕微鏡(Zeiss、Germany)で観察し、Axiocam HRCカラーカメラ(Zeiss、Germany)で全倍率200倍で画像を撮影した。次いで、陽性染色された核を、ImageJのCell Counterプラグインを使用して盲検法で手動で計数した。複数の異なる波長の光の下でスライドを観察し、一次抗体を省略することにより、それぞれ自己蛍光および抗体特異性の欠如を確認した(データは示さず)。
共同求心性神経の電気生理学的記録
ラットを深く麻酔し、伏在神経を摘出し、中枢性脊髄反射を回避するように切断した。受容野が膝関節の上にあるAδおよびC繊維束を白金記録電極上に置いた。記録された関節求心性神経の伝導速度は、受容野(1Hz、100msパルス幅、5V)を電気的に刺激し、そして結果として生じる神経インパルスおよび刺激を記録することによって決定された。オシロスコープ上のアーチファクト。伝導速度は、刺激電極と記録電極との間の距離を刺激アーチファクトと誘発された求心性インパルスとの間の潜時で割ることによって計算された。求心性機械感受性は、膝関節を5、10、15、20、30および40mNm回転させて誘発活性を記録することによって決定した。運動あたりの活動電位の数は、 Spike 2ソフトウェア(Cambridge Electronic Design、Cambridge、UK)を使用してオフラインで決定した。実験は、ビヒクル(2%ジメチルスルホキシド(DMSO)、1%クレモフォア)またはLPA(50μg)のいずれかの関節内注射を以前に受けたラットにおいて行われた。
痛み行動評価
後肢 体重負荷に対するLPAの効果を評価する前述のように、ラットに右膝に50、100または200μgのLPAおよび左膝にビヒクルを関節内注射し、続いてLPA注射の1、4、9および15日後に疼痛を測定した。疼痛は、LPA関節と反対側のビヒクル注射膝との間の後肢体重負荷の差を測定する無力容量試験機によって測定した。各ラットについて、これらの試験で報告された測定値は、それぞれ1秒間にわたって測定された3つの別々の測定値の平均であり、その後各値を各試験群について平均した。全ての研究において、操作者は全ての動物群に対して盲検であった。LPA受容体の関与を評価するために、動物をKi − 16245(30mg / kg、皮下注射)またはビヒクル(20%2−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン+ 1滴のTween 80)のいずれかで処置した。一時間後、
OAのMIAモデル
神経損傷実験のために、イソフルラン麻酔によりラットを深く麻酔し、右膝関節を剃毛し、そして50μlのモノヨード酢酸ナトリウム(MIA、3mg)を関節腔に注射した。ラットを、MIA注射の24時間前、次いでOA誘導後5日連続して、ビヒクル(蒸留水中20%ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン)またはKi - 16425(30mg / kg、皮下)のいずれかで前処理した。MIA注射から14日後、ラット感覚神経前述のように、G比分析およびATF-3発現を受けた。疼痛行動試験のために、0.3mgのMIAを右膝に注射し、8日後にラットにKi - 16425(30mg / kg、皮下注射)またはビヒクルを注射し、後肢無能力測定により各ラットについて疼痛を1時間後に評価した。MIAラットの別々のコホートを 71日目に非ステロイド系抗炎症薬ジクロフェナク(5mg / kg、皮下注射)またはKi - 16425のいずれかで処置した。
統計分析
コルモゴロフ – スミルノフ(KS)正規性検定に合格したすべてのデータは、無分布法で分析されました。ATF 3陽性細胞数はノンパラメトリック検定により分析した。グループ化されたデータは、それぞれBonferroniまたはDunnの事後補正検定を用いて、1因子または2因子ANOVA(パラメトリック)またはKruskal-Wallis検定(ノンパラメトリック)によって分析された。対応のないデータセットには、両側スチューデント t検定(パラメトリック)またはマンホイットニー検定(ノンパラメトリック)を使用しました。データは、n個の分析単位に対する平均として提示されている。統計的変動性は平均の標準誤差の形をとった。P 0.05未満は統計的に有意であると考えられた。
結果
ヒトOA関節におけるLPAレベルの定量化
正常な死体関節から抽出された滑液中のLPAレベルは、47.4±5.32ng / ml(n = 12)であった(図1)。OA患者では、 疾患の重症度が軽度(60.8±16.17 ng / ml、n = 11患者)、中等度(117.1±26.31 ng / ml、n = 13患者)から重症度に悪化するにつれて、滑膜LPA濃度は有意に増加した(P <0.0001)。OA(227.2±20.76ng / ml、n = 21の患者)。 図1 高解像度画像をダウンロードする(103KB)フルサイズの画像をダウンロード 図1。正常な膝関節、ならびに軽度、中等度または重度のOAを有する膝関節から採取したヒト滑液中のLPA濃度。関節内LPAレベルは、OAの重症度が増すにつれて上昇した。(ダネットの事後検定による****P <0.0001の一元配置分散分析)。データは平均値± SEMである。(n = 11〜21患者/群)。 関節神経髄鞘形成および神経損傷に対するLPAの効果 伏在神経顕微鏡写真の定性的評価は、LPA処置動物から採取したニューロン周囲のミエリン鞘が対照よりも薄いことを示した[図2(A)]。LPAのこの脱髄作用は、LPA1受容体拮抗薬Ki - 16425による前処理によって阻害された。これらの観測所見は、G比測定により経験的に裏付けられた[ 図2(B)]。ビヒクル処置対照ラットからサンプリングされたニューロンの平均g比は、LPA処置動物における0.61±0.003およびLPA + Ki - 16425群における0.48±0.005と比較して0.52±0.004であった(P <0.0001; 1因子ANOVAn = 3)。動物/グループ)。 図2 高解像度画像をダウンロード(522KB)フルサイズの画像をダウンロード 図2。(A):ビヒクル、LPA、またはLPAとLPA拮抗薬Ki − 16425の組合せのいずれかで処置したラットから採取した伏在神経切片の電子顕微鏡写真。ミエリン鞘の厚さはLPA投与後21日目に減少し、これはKi-16425の同時投与によって阻害された。(B):LPAが有意な脱髄(すなわち、より大きいG比値)を引き起こしたことを示すG比計算は、Ki − 16425の同時注射によって阻止することができた。(***P <0.001のTukeyの事後検定による一元配置分散分析)。データは平均値± SEMである。(n = 3匹の動物からの321〜581個のニューロン。 求心性神経損傷は、神経損傷マーカーATF-3が陽性に染色されたL3-L5 DRGニューロンの割合を定量することによって評価されました[ 図3(A)]。ビヒクル処置対照動物において、ATF-3陽性であったDRGニューロンの割合は21±1.6%であった。LPA処置ラットから採取した細胞体の約52±0.9%がATF-3陽性に染色されたが、LPA + Ki-16425動物ではその割合はわずか33±1.4%であった[ 図3 (B)]。一元配置分散分析により、ATF-3染色はすべての治療群間で有意に異なることが確認された(P <0.0001; n = 3動物/群)。 図3 高解像度画像をダウンロードする(624KB)フルサイズの画像をダウンロード 図3。(A):神経損傷マーカーATF − 3で染色されたDRGの免疫組織化学的顕微鏡写真。21日目に、コントロール(ビヒクル)、LPA、およびLPA + LPA1受容体拮抗薬Ki - 16425処置動物から細胞体を採取した。(B):ATF − 3について陽性に染色されたDRGの割合は、LPA処置ラットにおいて増加した。この神経変性効果はKi-16425によってブロックされました。(* P <0.05 Kruskal-Wallis検定とDunnの多重比較検定)。データは平均値± SEMである。( 3匹の動物からのn = 180-295切片)。 神経電気生理学的性質に対するLPAの効果 LPAは、ビヒクル処置動物と比較して伏在神経伝導速度の有意な減少を引き起こした(ビヒクル:2.6±0.8m / s、LPA:1.3±0.05m / s;P <0.05;n = 6動物/群)。膝関節の回転は、対照およびLPA処置ラットの両方について関節求心性発射速度の漸進的増加を引き起こした(図4;P <0.0001)。運動あたりの活動電位の数は、LPA処理動物で一貫して高かった。しかしながら、末梢感作性はより高いトルクでのみ統計的に有意であった(図4)。 図4 高解像度画像をダウンロードする(200KB)フルサイズの画像をダウンロード 図4。(A):脱髄を示すLPA治療後の伏在神経伝導速度の減少。(*P <0.05、対応のないスチューデントt検定)。(B):異なるレベルのトルクによる膝の回転に応じた関節求心性神経の発火頻度。ビヒクルと比較して、LPAは関節の機械的感受性を増加させたが、それは膝の過回転の間だけであった。(** P.0.01 Bonferroni 事後検定による二元配置分散分析)。データは平均値± SEMである。(n = 8〜9匹のラット)。 痛み行動評価 LPAの関節内注射は、LPA注射膝から離れて体重負荷のシフトを引き起こし[図5(A)]、それはビヒクル注射膝より有意に大きかった(P <0.0001、二因子ANOVA;n = 5)。動物/グループ)。LPAの鎮痛作用は最初の24時間以内に起こり、2週間後も持続した。慢性的な研究により、LPA注射の51日後に関節痛が依然として明白であることが確認された(データは示さず)。動物をKi-16425で前処理すると、24時間の時点でLPA誘発性関節痛が有意に抑制された[ 図5(B)。P <0.01、Tukeyの事後比較検定を用いた1因子分散分析。 図5 高解像度画像をダウンロードする(402KB)フルサイズの画像をダウンロード 図5。(A):ビヒクル処置膝と比較した、異なる用量のLPAの関節内注射に応答した体重負荷の欠損を示す経時的推移。(B):Ki − 16425による動物の前処置によるLPAの侵害受容促進効果の阻害(****P <0.0001一元配置分散分析)。データは平均値± SEMである。(n = 5ラット/群)。 OA誘発関節神経損傷と疼痛に対するKi-16425の効果 MIA注射膝をKi - 16425で処置すると、伏在神経脱髄がわずかではあるが統計的に有意な逆転を引き起こした[図6(A)。 同側DRGにおけるP <0.0001]およびATF-3発現の減少[ 図6(B); P <0.0001]。変形性関節症の動物は、MIAを注射した膝から体重を22.26±4 g ずらしており、この疼痛反応はKi-16425治療によって有意に抑制された[ 図6(C); P <0.0001。n = 5動物/群]。71日目までに、MIAラットはジクロフェナクに反応しない強力な疼痛反応を示したが、Ki-16425によって弱毒化することができた[ 図6 ] 。(D); P <0.0001。n = 6動物/群]。 図6 高解像度画像をダウンロードする(631KB)フルサイズの画像をダウンロード 図6。MIAラットをKi - 16425で処置すると、伏在神経g比測定値(A)、DRG ATF - 3発現(B)、および疼痛行動(C)が減少し、OA関節におけるLPA受容体遮断の抗神経障害効果が示された。71日目までに、MIAラットは、ジクロフェナク治療に対して無反応であったが、Ki - 16425によって阻害することができた強い疼痛反応を示した(D)。(* P <0.05、*** P <0.001、**** P <0.0001スチューデントのt検定またはMann-Whitney検定)。データは平均値± SEMである。 討論 OA疼痛は、一部の患者ではうまく管理されていない複雑な病態生理学的過程である。この患者ケアの不足の理由の1つは、OA疼痛の治療に使用される一次および二次鎮痛薬は一般に炎症性疼痛の管理にのみ有効であり、デュロキセチンは一部のOA患者に有効であることが示されているが12。本研究は、LPAが関節神経障害に寄与し、そして神経障害性OA疼痛の発症に関与しているという説得力のある証拠を提供する。 LPA産生酵素オートタキシンおよびLPAの受容体の発現は、で増強することが知られている滑液及び線維芽細胞様滑膜関節リウマチ患者の 27、32 。OA患者のコホートを調べる本研究では、疾患の重症度が増すにつれて滑膜LPAレベルが増加することが発見された。したがって、LPAは通常ヒトの膝に存在し、炎症性関節疾患を増強するが、これは、LPAの関節内産生が、OA患者における疾患の重症度と相関することを示す最初の報告である。これを念頭に置いて、以下の前臨床試験は、げっ歯類モデルを用いた関節ニューロパチーおよびOA症状の発症におけるLPAの役割を特徴付けることを目的とした。 LPAがこれらの候補分子の最前線にある状態で、いくつかの内因性メディエータが直接末梢神経障害を引き起こすことが示されている。イントラ莢膜注入 LPAのが原因と脱髄後角ニューロンのとの開発、神経因性疼痛の表現型23、24。本研究において、LPAの関節内注射は、関節を神経支配する神経線維の一般集団においてミエリンの厚さの有意な減少を引き起こした。さらに、LPAの末梢注射は求心性神経損傷を引き起こした同側DRGにおけるATF-3の発現の増加によって証明されるように。これらの構造上の欠陥は、LPA 1受容体拮抗薬Ki-16425による LPA注射動物の治療によって抑制することができた。電気生理学的実験は、LPA注射動物の伏在神経伝導速度が対照動物と比較して有意に減少し、そしてこの効果が関節神経髄鞘形成の喪失によるものであることを明らかにした。LPAの関節内注射も関節求心性の機械的感受性の増加を引き起こした。しかしながら、この現象は膝の過剰回転に応答してのみ発生した。LPA 拮抗薬の影響をテストするには、LPAモデルにおけるさらなる電気生理学的特性評価が必要です 末梢感作について。これらの侵害受容反応に加えて、LPAの単回関節内注射は長期持続性の疼痛反応を生じ、これはKi − 16425治療によって改善され得る。そのように、関節におけるLPAの蓄積は、侵害受容の増強および慢性関節痛の発症をもたらす末梢神経損傷を引き起こし得る。神経因性疼痛(例えば、後肢引っ込め閾値)を評価するために特別に設計された行動試験を用いた将来の研究は、LPAが実際に関節神経因性疼痛を引き起こしているかどうかを確認するであろう。 LPA受容体の活性化のダウンレギュレーションを導くミエリンタンパク質の産生との変化シュワン細胞の形態 23、33。Ki - 16425によるLPA1受容体の遮断は、坐骨神経結紮モデルにおいて、および肛門内LPA注射に応答して、ニューロンの損傷を阻害することが示されている34。さらに、傷害を受けた末梢神経におけるカルシウムチャネルの α2δ サブユニットの発現の増加は、Ki-16425治療によって阻止され、それによって別の神経因性疼痛の原因を減らすことができる。カルシウムチャネルのα2δサブユニットは膝関節の機械侵害受容に関与することが知られているので35、Ki − 16425は、OA関節におけるこのチャネルサブユニットの発現を阻害して、神経因性疼痛の軽減をもたらし得る。Ki - 16425が、OA膝におけるα2δ-サブユニット発現を減少させるおよび/またはLPA誘導ミエリンタンパク質下方制御を防止するかどうかは、さらなる検証を必要とする。 末梢神経障害は、Jean-Marie Charcot 36による最初の論文以来、関節の変性と長い間関連してきました。関節神経は、関節の恒常性を維持する働きをし、関節外傷後の血管治癒反応を促進する原因となります37 。関節感覚神経の損傷または喪失は、重度の関節滲出液、骨棘形成、軟骨下骨吸収、骨折、および軟骨断片化を特徴とする疾患の進行において最高潮に達する 38。今後の研究では、LPAがニューロパシー性OAの新規モデルとして機能する可能性がある神経性関節症を引き起こすことができるかどうかが決定されます。 注入した場合、滑膜関節、ナトリウムmonoiodoacetate (MIA)がOAに似た特徴の数と痛いmonoarthropathyを生成します。同側DRGs 5 でATF-3の発現増加によって明らかになったように膝関節腔へのMIAの注射も関節神経損傷をもたらす。このMIA誘発性末梢神経障害のような神経因性疼痛治療薬を投与することによって軽減することができる神経障害性疼痛に現れるガバペンチンおよびアミトリプチリン5、 8 。本明細書に記載の実験では、Ki-16425によるMIAラットの早期治療は、OA誘導性の脱髄および神経損傷、ならびに後肢の減少を減少させた。無能力。さらに、KA-16425は後肢痛を軽減することができたのに対し、NSAID による慢性OAラットの治療は関節無力に影響を及ぼさなかった。これらの知見は、MIA誘発性関節疾患に関連する疼痛の一部が末梢神経障害をもたらすLPA受容体シグナル伝達によって媒介されていることを示唆している。したがって、LPA経路の遮断は、OA関節において神経保護的であり得、そしてOA疼痛の神経因性成分を減少させ得るということになる。 まとめると、ここに提示されたデータは、滑膜LPAレベルがヒトにおけるOA疾患重症度と相関することを示す。関節内LPAのこの蓄積は、関節末梢神経障害および神経障害様疼痛を引き起こす。LPA受容体拮抗薬またはオートタキシン阻害薬によるOA関節の治療は、古典的なNSAIDに対して不透過性であるOA患者における関節痛を管理するための価値のある代替手段となり得る。 投稿者の投稿 JJMcD – データの収集と組み立て、研究の構想と設計、データの分析と解釈、記事の起草、重要な知的内容に関する記事の批判的改訂、記事の最終承認。 SA – データの収集と組み立て、データの分析と解釈、記事の起草、記事の最終承認。 NS – データの収集と組み立て、データの分析と解釈、記事の起草、記事の最終承認。 PGM – 研究の構想と設計、記事の起草、重要な知的内容に関する記事の批判的改訂、記事の最終承認。 CL – データの収集と組み立て、データの分析と解釈、記事の最終承認。 JLO – データの収集と組み立て、データの分析と解釈、記事の最終承認。 HHB – データの収集と組み立て、データの分析と解釈、記事の起草、記事の最終承認。 MGC – データの収集と組み立て、研究の構想と設計、データの分析と解釈、記事の起草、重要な知的内容に関する記事の批判的改訂、記事の最終承認。 競合する利益 PGM、CL、HHB、MGCは、Eli Lilly&Co. USAの社員です。 謝辞 Allison ReidとHolly Philpottの技術サポートに感謝します。この作品は、カナダの関節炎ネットワークからの業界パートナーシップの助成金によってサポートされていました。著者は、医学を進歩させるために、贈り物として、そして善意の身振りとして、人間の滑液サンプルを寄付したインディアナ臓器調達機関の提供者に感謝したいと思います。すべてのサンプルは、寄付者または寄付者の近親者が資料の潜在的な使用に関する情報を提供し、承認済みの同意書に署名した後に取得されたものです。 参考文献 1 T. ピンカス、GG コッホ、T. Sokka 、J. Lefkowith 、F. ウルフ、JM ヨルダン、ら。 変形性股関節症患者におけるジクロフェナク+ミソプロストールとアセトアミノフェンの無作為化二重盲検クロスオーバー臨床試験 Arthritis Rheum 、44 (2001 )、pp。1587 – 1598 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 2 JJ マクドゥーガル、P. リントン 関節炎の痛みの神経生理学 Curr Pain頭痛担当者、16 (2012 )、485 – 491ページ Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 3 JJ マクドゥーガル、G. ヨン、CA レナード、RC ブレイ ウサギ膝関節靭帯の治癒にカルシトニン遺伝子関連ペプチドの役割 缶J Physiol Pharmacol 、78 (2000 )、頁535 – 540 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 4 JJ McDougall 、RC Bray 、KA Sharkey ラット、ウサギおよびヒトの膝関節の正常側および損傷側副靭帯における神経の形態学的および免疫組織化学的検査 アナト撮影、248 (1997年)、頁。29 – 39 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 5 SP Ivanavicius 、AD ボール、CG Heapy 、FR ウェストウッド、F. マレー、SJを 読む ATF-3の発現の増加および薬理学的特徴付け:変形性関節症の齧歯類モデルにおける構造的病理は、神経因性疼痛と関連しています Pain 、128 (2007 )、pp。272 – 282 記事のダウンロードPDF CrossRef Scopusでの記録を見るGoogle Scholar 6 M. タクール、W. ラーマン、C. ホッブス、AH ディッケンソン、DL ベネット 変形性関節症のラットmonoiodoacetateモデルの末梢神経障害性成分のキャラクタリゼーション PLoS One、7(2012)、p。e33730 CrossRef Google Scholar 7 JJ マクドゥーガル、B. Andruski 、N. Schuelert 、B. Hallgrimsson 、JR マーチャーシュ のDunkin Hartleyモルモットの天然に存在する変形性関節症の年齢、痛覚および関節破壊の関係を解明 Pain 、141 (2009 )、pp。222 – 232 記事のダウンロードPDF CrossRef Scopusでの記録を見るGoogle Scholar 8 J. Fernihough 、C. ジェントリー、M. Malcangio 、A. フォックス、J. Rediske 、T. Pellas 、ら。 ラット膝の変形性関節症の2つのモデルにおける疼痛関連行動 痛み、112 (2004 )、頁83 – 93 記事のダウンロードPDF CrossRef Scopusでの記録を見るGoogle Scholar 9 U. Hanesch 、M. Pawlakは、JJ マクドゥーガル ガバペンチンは、正常および炎症を起こしたラットの膝関節に細かい求心性神経線維のmechanosensitivityを低減します 疼痛、104 (2003 )、頁363 – 366 記事のダウンロードPDF CrossRef Scopusでの記録を見るGoogle Scholar 10年 SE Bove 、KD Laemont 、RM Brooker 、MN Osborn 、BM Sanchez 、RE Guzman など。 ラットにおける外科的に誘発された変形性関節症は変形性関節症様関節痛と二次性痛覚過敏の両方の発症をもたらす 変形性関節症軟骨、14 (2006 )、pp。1041 – 1048 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 11 M. Thakur 、AH Dickenson 、R. Baron 変形性関節症の痛み:侵害受容性ですか、それとも神経障害性ですか? Nat Rev Rheumatol 、10 (2014 )、pp。374 – 380 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 12年 JR Hochman 、L. Gagliese 、AM デイビス、GA ホーカー コミュニティ膝OAコホートにおける神経因性疼痛症状 変形性関節症軟骨、19 (2011 )、647 – 654ページ 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 13年 S. 鳳、S. 折田、M. 山下、T. 石川、T. 伊藤、T. 重村、ら。 変形性膝関節症患者における神経因性疼痛成分の存在 延世Med J 、53 (2012 )、pp。801 – 805 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 14年 JV Pergolizzi ジュニア、RB Raffa 、R. テイラー ・ジュニア、G. ロドリゲス、S. Nalamachu 、P. ラングレー 糖尿病性末梢神経因性疼痛、線維筋痛症、慢性筋骨格痛の管理のためのデュロキセチン60mgの1日1回投与の見直し慢性変形性関節症の痛みと腰痛による 疼痛PRACT 、13 (2013 )、PP。239 – 252 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 15年 CS ギレスピー、DL シャーマン、SM フリートウッド・ウォーカー、DF コットレル、S. テイト、EM ゲリー、ら。 ペリアキシン欠損マウスにおける末梢性脱髄と神経因性疼痛行動 ニューロン、26 (2000 )、頁523 – 531 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 16 KJ Burchiel 局所脱髄三叉神経根における異常なインパルス生成 J Neurosurg 、53 (1980 )、674 – 683 頁。 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 17年 N. Gorodetskaya 、C. コンスタンティン、W. Janig 皮膚における異所性活動は、ラットにおける神経病変次求心性神経線維を再生します Eur J Neurosci 、18 (2003 )、pp。2487 – 2497 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 18年 H. 上田 神経障害性疼痛の開始剤としてのリゾホスファチジン酸 BIOL PHARMブル、34 (2011 )、頁。1154 – 1158 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 19年 H. 上田、H. 松永、OI Olaposi 、J. 永井 リゾホスファチジン酸:神経因性疼痛の化学的特徴 Biochim Biophysアクタ、1831 (2013年)、頁。61 – 73 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 20 YC ヨン、NC ストッダード、J. チュン LPA受容体シグナル伝達:薬理学、生理学および病態生理学 J脂質RES 、55 (2014 )、頁1192 – 1214 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 21 神経細胞発生における N. 福島 LPA J Cell Biochem 、92 (2004 )、pp。993 – 1003 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 22 E. Birgbauer 、J. チュン リゾリン脂質の生物学的機能の新展開 セルモルライフサイエンス、63 (2006 )、頁。2695 – 2701 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 23 M. 井上、MH ラシッド、R. 藤田、JJ Contos 、J. チュン、H. 上田 神経因性疼痛の開始は、リゾホスファチジン酸受容体シグナル伝達を必要とします Nat Med 、10 (2004 )、pp。712 – 718 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 24 J. ナガイ、H. ウチダ、Y. マツシタ、R. ヤノ、M. ウエダ、M. ニワ、et al。 坐骨神経損傷および髄腔内リゾホスファチジルコリンによる後根線維のオートタキシンおよびリゾホスファチジン酸1受容体仲介脱髄 Mol Pain、6(2010)、p。78 Google Scholar 25年 H. ち、H. 戸村、M. TOBO 、N. 田中、K. 佐藤、T. 篠崎、ら。 線維芽細胞様滑膜細胞における関節リウマチ患者の滑液によるシクロオキシゲナーゼ2誘導におけるリゾホスファチジン酸の促進的役割 J Immunol 、181 (2008年)、頁5111 – 5119 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 26 C. 趙、MJ フェルナンデス、GD Prestwichの、M. Turgeon 、J. ディバティスタ、T. クレア、ら。 ヒト滑膜細胞におけるリゾホスファチジン酸受容体発現と機能の調節:慢性関節リウマチに対する意味 Mol Pharmacol 、73 (2008 )、pp。587 – 600 Scopus Google Scholarでレコードを表示する 27年 Y. 宮部、C. 宮部、Y. 岩井、A. 高安、S. 福田、W. 横山、ら。 関節炎発症のためのリゾホスファチジン酸受容体1の必要性 Arthritis Rheum 、65 (2013 )、pp。2037 – 2047 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 28年 FR Noyes 、CL Stabler 関節鏡検査で関節軟骨病変をグレーディングするためのシステム Am J Sports Med 、17 (1989 )、pp。505 – 513 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 29年 SD Gleason 、A。 加藤、HH Bui 、LK Thompson 、SN Valli 、PV Stutz 、他。 TARPγ-8ヌルマウス切片の研究を通じた膜貫通AMPA受容体調節タンパク質(TARP)γ-8の生物学的意義の検討 CNS Neurol Disord薬物標的、14 (2015 )、頁612 – 626 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 30 SJ エルメス、PJ Millns 、D. スマート、DA ケンドール、V. チャップマン ラット一次求心性および脊髄の神経細胞に外因性LPAの生物学的効果についての証拠 脳RES 、1022 (2004 )、頁205 – 213 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 31 H. 太田、K. 佐藤、N. 村田、A. Damirin 、E. Malchinkhuu 、J. 近、ら。 EDGファミリーリゾホスファチジン酸受容体に対するサブタイプ選択的拮抗薬Ki16425 Mol Pharmacol 、64 (2003 )、pp。994 – 1005 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 32 サントス、D. リーマン、AN サントス、A. Kehlen 、K. チーレ、J. Langner オートタキシンmRNAのダウンレギュレーションにおけるIFN-γの結果と線維芽細胞様滑膜細胞の治療 Biochem Biophys Res Commun 、229 (1996 )、pp。419 – 424 記事のダウンロードPDF Google Scholar 33 JA ワイナー、N. 福島、JJ Contos 、SS シェラー、J. チョン 受容体媒介リゾホスファチジン酸シグナル伝達によるシュワン細胞形態および接着の調節 J Neurosci 、21 (2001 )、pp。7069 – 7078 Scopus Google Scholarでレコードを表示する 34 L. 馬、M. 松本、W. 謝、M. 井上、H. 上田 のKi-16425、リゾホスファチジン酸1受容体拮抗薬を用いた実験における神経因性疼痛メカニズムの初期段階におけるリゾホスファチジン酸1受容体シグナル伝達の証拠 J Neurochem 、109 (2009 )、pp。603 – 610 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 35 U. Hanesch 、JJ マクドゥーガル、M. Pawlak ラットの関節の求心性mechanosensitivityに対するガバペンチンの抑制効果 Regul Pept、89(2000)、p。63 Google Scholar 36 JM シャルコー ドゥセルヴォードゥラモエルエピニエール アーチPhysiolノーマルPathol 、1 (1868 )、頁161 – 178 Scopus Google Scholarでレコードを表示する 37 JJ McDougall 著、WR Ferrell氏、RC Bray Neurogenicによる早期変性関節疾患における関節充血の起源 Am J Physiol 、276 (1999 )、pp。R745 – R752 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 38 WJ Potts シャルコージョイントの病理 Ann Surg 、86 (1927 )、pp。596 – 606 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード ©2016変形性関節症研究協会インターナショナル。エルゼビア株式会社発行 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1063458416302795

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