マウスの脊髄における侵害受容性伝達に対するニコチン性アセチルコリン受容体のalpha4beta2サブタイプの緊張性阻害役割

脊椎背角では、外因性に適用されたアゴニストによるニコチン性アセチルコリン受容体（NACHR）の活性化は、阻害性シナプス伝達を促進し、鎮痛を産生することが知られています。しかし、内因的に放出されたアセチルコリンが、脊髄後角のNACHRを介した侵害受容伝達に強壮剤阻害を及ぼすかどうかはまだ不明です。ここでは、マウスの脊髄背部角にそのような強壮剤阻害メカニズムの存在を報告します。行動実験では、非選択的NACHR拮抗薬メカミルアミンとアルファ4BETA2サブタイプ選択的拮抗薬ジヒドロベタ - ベタ - ベタ - ベタ - ベータ - ベータ - エリスロイディン（DHBETA）の投与量誘導性誘導熱および機械的高血球症のメタン酸メッカン（アルファコントレカン剤）の整頓効果がありませんでした。同様に、脊髄誘発熱および機械的誇張におけるAlpha7サブユニットではなく、NACHRのAlpha4サブユニットのアンチセンスノックダウン。成体マウスの脊髄スライス調製における全細胞パッチクランプ実験では、ゼラチノサ実体（SG）ニューロンで観察されるミニチュア抑制性シナプス後電流（MIPSC）の頻度は、メカミルアミンとdhbetaeによって減少しましたが、MLAではなく減少しました。MIPSCの振幅は影響を受けませんでした。ニコチン拮抗薬は、GABA作動性とグリシン作動性IPSCの両方の頻度を減少させました。一方、ニコチン酸拮抗薬は、興奮性シナプス後電流（EPSC）に影響を与えませんでした。最後に、SGニューロンのIPSC頻度のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤誘導性促進促進は、メカミルアミンとDhbeTaeによって阻害されました。これらの発見は、脊髄背部角のニコチン性コリン作動性系が、NACHRのalpha4beta2サブタイプを介したSGの抑制性神経伝達のシナプス前促進を通じて3侵害受容伝達を促進することができることを示唆しています。

In the spinal dorsal horn, activation of the nicotinic acetylcholine receptors (nAChR) by exogenously applied agonists is known to enhance inhibitory synaptic transmission, and to produce analgesia. However, it is still unknown whether endogenously released acetylcholine exerts a tonic inhibition on nociceptive transmission through the nAChRs in the spinal dorsal horn. Here, we report the presence of such a tonic inhibitory mechanism in the spinal dorsal horn in mice. In behavioral experiments, intrathecal (i.t.) injection of non-selective nAChR antagonist mecamylamine and alpha4beta2 subtype-selective antagonist dihydro-beta-erythroidine (DHbetaE) dose-dependently induced thermal and mechanical hyperalgesia in mice while the alpha7-selective antagonist methyllycaconitine (MLA) had no effect. Similarly, antisense knock-down of alpha4 subunit of nAChR, but not alpha7 subunit, in spinal cord induced thermal and mechanical hyperalgesia. In whole-cell patch-clamp experiments in spinal cord slice preparation from adult mice, the frequency of miniature inhibitory postsynaptic currents (mIPSCs) observed in substantia gelatinosa (SG) neurons was decreased by mecamylamine and DHbetaE, but not by MLA. The amplitudes of the mIPSCs were not affected. The nicotinic antagonists decreased the frequency of both GABAergic and glycinergic IPSCs. On the other hand, the nicotinic antagonists had no effect on the excitatory postsynaptic currents (EPSCs). Finally, acetylcholine-esterase inhibitor neostigmine-induced facilitation of IPSC frequencies in SG neurons was inhibited by mecamylamine and DHbetaE. Altogether these findings suggest that nicotinic cholinergic system in the spinal dorsal horn can tonically inhibit nociceptive transmission through presynaptic facilitation of inhibitory neurotransmission in SG via the alpha4beta2 subtype of nAChR.