Transformation of the output of spinal lamina I neurons after nerve injury and microglia stimulation underlying neuropathic pain

doi:10.1186/1744-8069-3-27

.2007年9月27日3:27。

doi:10.1186/1744-8069-3-27。

神经损伤后脊髓第一层神经元输出的变化和神经痛引起的小胶质细胞刺激

佛罗伦萨·凯勒¹, 西蒙·贝格斯, 迈克尔·索尔特, 伊夫·德科宁克

附属公司

PMID： 17900333
预防性维修识别码：项目编号：C2093929
内政部： 10.1186/1744-8069-3-27

神经损伤后脊髓I层神经元输出的变化和神经痛引起的小胶质细胞刺激

佛罗伦萨·凯勒等。 Mol疼痛. 2007.

.2007年9月27日3:27。

doi:10.186/1744-8069-3-27。

作者

佛罗伦萨·凯勒¹, 西蒙·贝格斯, 迈克尔·索尔特, 伊夫·德科宁克

附属

¹加拿大魁北克省拉瓦尔·罗伯特·吉法德Recherche UniversityéLaval Robert-Giffard中心神经生物细胞室，QC G1J 2G3。florence.keller@crulrg.ulaval.ca公司

PMID： 17900333
预防性维修识别码：项目编号：C2093929
内政部： 10.1186/1744-8069-3-27

摘要

背景：脊髓背角浅层神经元的去抑制作用通过小胶质细胞信号传导导致氯稳态的破坏，是神经性疼痛的潜在细胞基质。但是，一个尚未解决的中心问题是，这种去抑制是否可以改变脊髓伤害性输出神经元的活动和反应，从而解释神经性疼痛的症状。

结果：在这里，我们发现外周神经损伤、ATP刺激的小胶质细胞的局部脊髓给药或氯化物转运的药理学破坏会改变脊髓I层输出神经元的表型，导致它们1）增加伤害性反应的获得，2）传递无害的机械输入和3）产生自发的活动爆发。第一层神经元电生理表型的变化可能解释了神经病理性疼痛的三个主要组成部分：痛觉过敏、机械性超敏和自发性疼痛。

结论：放电活动和感觉特异性的转变在主要伤害性上行通路中提供了异常信号，这可能是神经性疼痛症状的基础。

PubMed免责声明

数字

图1
**实验范式**.一。从单个逆行识别的I层投射神经元记录的实验设置示意图。记录对照动物和坐骨神经慢性收缩损伤动物的细胞。b条确认I层投射神经元的记录。顶部：第一层神经元的细胞外单单位记录显示，一系列逆行刺激（较低的轨迹标记刺激；1 mA，200μs持续时间；高达500 Hz）从位于臂旁外侧核的电极发出。传导距离为100 mm。底部：4个逆行动作电位中的第一个（25 Hz）与临界区间内发生的正向动作电位（*）发生碰撞。箭头指向在没有顺行动作电位的情况下第一个逆行动作电位发生的位置（如左边的轨迹所示）。**c（c）**。显示当前研究中大鼠对机械刺激的伤害性反射结果的图表。周围神经损伤（N=12）导致机械刺激后足爪的退缩阈值显著降低。神经损伤动物在损伤后16至24天内被采集。用戊巴比妥或氯胺酮/甲苯噻嗪麻醉动物，从臂旁核逆行刺激识别的第一层投射神经元进行单单位细胞外记录。

图2
**神经损伤改变I层投射神经元的感觉特异性**.一在幼稚大鼠中，大多数（79%）的I层投射神经元具有伤害特异性，而在神经损伤大鼠中记录的大多数（58%）神经元对有害和无害刺激都有反应。速率计记录显示了幼年大鼠和神经损伤大鼠对两个确定的I层投射神经元的自然刺激（B=刷子；T=触摸；P=捏捏）的代表性反应。插图显示了细胞对在臂旁核中以递减的棘间间隔传递的刺激序列的反应；这些细胞随后接受了>500 Hz的刺激，证实了逆行激活（参见方法和图1b）。b条累积概率图显示，神经损伤后，腰椎I层投射神经元对后爪的无害刺激（收集了对刷和触摸的反应的数据）和有害刺激（捏）的反应显著增加。结果表示为对刷子/触摸和捏捏作出反应的刺激期间以及整个后放电期间（换句话说，曲线下的面积）的峰值总数。

图3
**神经损伤后第一层投射神经元自发爆发活动的发生**连续记录显示了一个神经损伤后第一层投射神经元自发爆发活动的时代的例子（8个中有6个在足够长的时间内测量持续活动以获得定量测量）。这些脉冲的特征是在较慢的波顶部出现尖峰，这与触觉诱发的活动形成对比（较低的轨迹；箭头表示触觉刺激）。即使经过几个小时的记录，对照组动物也几乎没有出现这种爆发。右边的插图显示了在更快的时间尺度上自发和诱发活动的例子。

图4
**受刺激的小胶质细胞、氯稳态的破坏和荷包牡丹碱改变了伤害性特异性第一层投射神经元的感觉选择性**.一顶部的速率计记录显示了识别的I层投射神经元对感受野的自然机械刺激的反应（B＝Brush；T＝Touch；P＝Pinch）。插图显示了根据我们的投射神经元鉴定方案，臂旁核发出的逆行棘波（参见方法和图1b）。b条.显示总体数据的图表（数值表示平均值±SEM）。为了避免因细胞间反应的异质性而导致结果产生偏差，值以每个细胞的控制反应的百分比表示。虽然在长达4小时的记录后，在对照条件下，测试的30个伤害性特异性I层投射神经元中没有一个对无害输入（无论是刷子还是触摸）产生反应，但所有测试的四个伤害性特异性细胞都对无害输入（刷子和触摸）表现出显著反应局部注射ATP刺激的腰椎脊髓表面小胶质细胞后2–3小时内。**c（c）**.通过脊髓局部注射DIOA或阻断GABA阻断氯离子共转运体_一荷包牡丹碱受体对对照动物的伤害性特异性第一层投射神经元的无害输入（刷子和触摸）无遮蔽。

图5
**受刺激的小胶质细胞或氯化物稳态的破坏会引起I层投射神经元自发爆发活动**连续记录显示局部注射ATP刺激的小胶质细胞或DIOA后，第一层投射神经元出现自发活动爆发。这些突起与神经损伤大鼠I层神经元中观察到的突起类似（见图3）。在控制条件下，即使经过几个小时的记录，也几乎没有这种爆发。右边的插图显示了以更快的时间尺度爆发的示例。

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[10] Moore KA、Kohno T、Karchewski LA、Scholz J、Baba H、Woolf CJ。部分周围神经损伤促进脊髓浅背角选择性丧失GABA能抑制。神经科学杂志。2002;22:6724–6731.-项目管理咨询公司-公共医学

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