平成 30 年度研究助成報告書

絞扼性神経損傷モデルラットに対する他動的運動介入は神経障害性疼痛に与える影響

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3．行動観察体重測定，Von-Frey ﬁlament（以下，VFF）test，Beamwalking test（以下，BWT）を術前および術後 1 週間ごとに実施した。両側後足部に対し VFF を適用し疼痛回

岡田圭祐（PT, MSc）1）2），今北英高（PT, PhD）2）

避行動の観察を行い，up-down 法を用いて 50％疼痛閾値を算出した 8）。BWT は先行研究に基づいて 1 〜 7 点1）

9）

医療法人藤井会香芝生喜病院リハビリテーション室の 7 段階で評価した

畿央大学大学院健康科学研究科

4．ラットの除外基準

2）。

CCI 手術の 1 週間後の BWT の結果から，6 点以下は本研究から除外した。また，術後 1 週間の時点で疼痛閾キーワード：値に変化のないものも同様に除外した。
はじめに

5．運動介入神経障害性疼痛は慢性疼痛疾患の中でも重症度が高右足関節に対し第一実験ではイソフルラン麻酔下にく，非神経障害性疼痛と比較して，生活の質に与える影て，第二実験では筒状の容器にラットを収容し間歇的に1）響が大きいとされている 。神経障害性疼痛のメカニズ他動運動を施行した。運動は 5 秒周期で足関節底屈，背2）な屈を繰り返し，週 5 日，10 分間行った。術後 1 週間よどが用いられ，複合性局所疼痛症候群Ⅱ型に類似した諸り開始し 4 週間実施した。運動群以外では 10 分間足部症状を示す。神経障害性疼痛の原因として，末梢によるの把持のみ行った。

感覚受容体の感作や中枢神経系における感覚回路の可塑6．骨格筋，脊髄の分析

ム研究には絞扼性神経損傷（以下，CCI）モデル的変化の影響が指摘されている。また，ミクログリアは運動介入期間の終了後，ヒラメ筋（以下，SOL），長神経障害などで活性化され，炎症物質を放出する。これ趾伸筋（以下，EDL）を採取し，筋湿重量を計測した。

らの物質は一次ニューロンからの痛みの神経伝達物質のまた，脊髄の組織分析標本を作製し，ABC 法を用いて放出を促進し，同時に二次ニューロンの膜電位を上げる

免疫組織化学染色を実施した。なお，一次抗体として抗ことでシナプス伝達を促進する

3）。慢性疼痛に対する運動療法はガイドラインで強く推奨されている

4）

。先行研

究では，トレッドミル走行などの運動が神経障害性疼痛
モデルにおける神経因性疼痛の改善ると報告されている

5）や予防効果があ6）。本研究では CCI モデルに対し，カルシトニン遺伝子関連ペプチド（以下，CGRP）抗体，抗アログラフト炎症因子 -1（以下，AIF-1）抗体，抗グリア細胞線維性酸性タンパク質（以下，GFAP）抗体を用いた。
7．統計処理他動運動による運動負荷が疼痛に与える影響を検討する。

統計処理は 3 群間の比較として一元配置分散分析を用い，多重比較検定に Bonferroni 法を用いた。なお，危方法

険率 5％をもって統計学的有意とした。

1．対象
本研究は第一実験，第二実験で構成した。
1）第一実験

結果

1．第一実験

9 週齢の雄性 Sprague Dawley（SD）ラットを 27 匹用いた。SA（偽手術麻酔群）8 匹，CA（絞扼性神経損傷麻酔群）9 匹，CSA（絞扼性神経損傷＋麻酔下運動群）10 匹に無作為に振り分けた。
2）第二実験

1）体重各群の体重に有意な差はなかった。
2）疼痛閾値（図 1）
術後 1 週目より CA（9.4 ± 4.5 g），CSA（9.6. ± 4.8 g）
は SA（28.8 ± 0.0 g）と比較し疼痛閾値の低下を認め，9 週齢の雄性 SD ラットを 26 匹用いた。SN（偽手術4 週目まで CA と CSA に差は認めなかった。5 週目に無麻酔群）8 匹，CN（絞扼性神経損傷無麻酔群）8 匹，は SA（27.6 ± 3.6 g），CA（9.4 ± 2.8 g），CSA（15.8CSN（絞扼性神経損傷＋無麻酔下運動群）10 匹に無作± 3.8 g）の各群間で有意な差を認めた。

為に振り分けた。

3）筋湿重量本研究は畿央大学動物実験倫理委員会の承認（承認番

右 SOL（SA：0.17 ± 0.02 g，CA：0.13 ± 0.03 g，CSA：号：H30-05）を得て，畿央大学動物実験管理規定にした

0.15 ± 0.02 g）では CA は SA と比較し有意に低値を示がって実施した。

した。右 EDL（SA：0.20 ± 0.02 g，CA：0.16 ± 0.02 g，2．CCI モデルの手術2）7）

CN と CA，CSN，CSA には先行研究に準じて CCI 手術を施行した。SA と SN には偽手術を施行した。

CSA：0.16 ± 0.01 g）では CA，CSA は SA と比較し有意に低値を示した。
4）脊髄組織（図 2）
抗 CGRP1，抗 AIF-1，抗 GFAP 染色ともに著明な変2

平成 30 年度研究助成報告書

図 1 第一実験における 50％疼痛閾値の経時変化（g）* SA と比較し CA に有意な差を認める．（p<0.05）† SA と比較し CSA に有意な差を認める．（p<0.05）‡ CA と比較し CSA に有意な差を認める．（p<0.05）

図 2 第一実験における脊髄組織の免疫組織化学染色
右脊髄後角における免疫組織化学染色の結果である．痛み関連領域である第Ⅰ〜Ⅴ層におけるアログラフト炎症因子 -1（AIF-1），グリア細胞線維性酸性タンパク質（GFAP），カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）の染色性に各群間で著明な変化を認めなかった．

化を認めなかった。

化を認めなかった。

2．第二実験
1）体重各群の体重に有意な差はなかった。
2）疼痛閾値（図 3）

考察第一実験において，麻酔下における間歇的他動運動の効果を検討した。麻酔下での間歇的他動運動が術後 5 週

術後 1 週目より CN（9.1 ± 5.4 g），CSN（10.5 ± 5.1 g）

目に未介入群に対し疼痛閾値を改善させた。第二実験には SN（28.8 ± 0.0 g）と比較し疼痛閾値の低下を認めた。

おいて，無麻酔下における間歇的他動運動の効果を検討

術 後 5 週 目 に お い て も CN（11.2 ± 5.7 g），CSN（10.7した。覚醒状態での間歇的他動運動では疼痛閾値に変化± 4.5 g）は SN（28.8 ± 0.0 g）と比較し疼痛閾値の低を与えなかった。CCI モデルは術後約 1 週間で痛覚過敏下を認めた。

が完成するとされ，本研究においても術後 1 週間で痛覚3）筋湿重量

閾値の低下を認めており，先行研究と同様の結果となっ右 SOL（SN：0.18 ± 0.01 g，CN：0.14 ± 0.03 g，CSN：7）た 。痛覚閾値の低下は脊髄後角における二次ニューロ

0.16 ± 0.01 g）では CN は SN と比較し有意に低値を示

ンの感受性亢進や広作動域ニューロンの感受性変化や脊した。右 EDL（SN：0.21 ± 0.02 g，CN：0.15 ± 0.03 g，

髄後角第Ⅱ〜Ⅰ層への発芽

CSN：0.18 ± 0.03 g）では CN は SN と比較し有意に低いる。また，近年では脊髄におけるグリア細胞の働きが値を示した。

神経障害性疼痛に重要な役割を果たしているとされてい4）脊髄組織（図 4）る。特にミクログリアは神経障害などにより炎症性サイ

抗 CGRP，抗 AIF-1，抗 GFAP 染色ともに著明な変3）によって起こるとされてトカインの放出にかかわるとされており，疼痛の発生と平成 30 年度研究助成報告書

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図 3 第二実験における 50％疼痛閾値の経時変化（g）* SN と比較し CN に有意な差を認める．（p<0.05）† SN と比較し CSN に有意な差を認める．（p<0.05）

図 4 第二実験における脊髄組織の免疫組織化学染色
右脊髄後角における免疫組織化学染色の結果である．痛み関連領域である
第Ⅰ〜 V 層におけるアログラフト炎症因子 -1（AIF-1），グリア細胞線維性酸性タンパク質（GFAP），カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）の染色性に各群間で著明な変化を認めなかった．

大きく関与している。本研究ではミクログリア，アストロサイトともに著明な変化を認めず，術後 5 週間の時点
では運動介入の効果とグリア細胞は大きく関与していない可能性が示唆された。
結論
本研究では麻酔下での運動は疼痛閾値の改善に有効であるが，無麻酔下での間歇的他動運動は疼痛閾値に変化を与えないことが示唆された。また，運動介入の効果にグリア細胞が関与しているかは明らかにできなかった。
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