雄マウスの食事分岐鎖アミノ酸の摂取量を減らすと、高脂肪食誘発性疼痛感作と術後の痛みが緩和されます

背景：食事摂取量の不良は、末梢痛の感作と術後の痛みに関連しています。食事と痛みに関する限られた研究を考えると、前臨床研究における食事介入の鎮痛効果の可能性を調べることが不可欠です。 目的：この研究の目的は、疼痛感受性と術後疼痛に対する高脂肪食（HFD）の役割を解明し、枝型のアミノ酸（BCAA）摂取量を疼痛表現型に調節する潜在的な影響を決定することを目的としています。 方法：4週齢の雄マウスに精製対照食（CD）またはHFDを10週間与え、その後後足の切開を行いました。4週齢の雄マウスを最初に8週間CDまたはHFDに与えた後、BCAAの高または低BCAAダイエットに切り替え、これらの食事の10週間で後足の切開を受けました。痛みの行動が評価されました。腰椎背根神経節（DRG）のいくつかの炎症誘発性遺伝子がQPCRによって検出されました。免疫組織化学を使用して、切開部位で神経線維密度を推定しました。両側の生徒のt検定、双方向の繰り返し測定ANOVAをBonferroniポストテストを伴うANOVA、およびTukeyの多重比較テストを備えた一方向ANOVAをデータ分析に使用しました。 結果：HFD消費は、雄マウスの疼痛感作を誘発し、術後疼痛を悪化させた（P <0.0001）。CDグループでは、マウスが高または低BCAAの食事に切り替えることで、痛みの表現型にわずかな影響を示しました。HFDマウスでは、BCAA食事の高さを悪化させ、術後痛みを悪化させ（P <0.05）、DRGの炎症誘発性反応と、3日目の手術後3日目の切開部位近くの神経線維密度の減少をもたらします（P <0.05）;一方、低いBCAA食事摂取量はこれらの効果を軽減しました（P <0.05）。 結論：BCAAの摂取量が多いと、HFD飼育マウスの痛みの感受性と術後痛に悪影響があります。食事のBCAAを減らすことは、従来の高脂肪食での個人の痛みを和らげるための新しい非薬理学的治療薬かもしれません。

BACKGROUND: Poor dietary intake is associated with peripheral pain sensitization and postoperative pain. Given the limited research on diet and pain, it is essential to examine the possible analgesic effects of dietary interventions in preclinical studies. OBJECTIVE: This study aimed to elucidate the role of high-fat diet (HFD) on pain sensitivity and postoperative pain, and determine the potential effects of modulating branched-chain amino acids (BCAA) intake on pain phenotypes. METHODS: Four-week-old male mice were fed a purified control diet (CD) or HFD for 10 weeks, followed by a hind paw incision. Four-week-old male mice were initially fed a CD or HFD for 8 weeks, then switched to the High or Low BCAA diet, and underwent a hind paw incision at 10 weeks of these diets. Pain behaviors were assessed. Several pro-inflammatory genes in the lumbar dorsal root ganglion (DRG) were detected by qPCR. Immunohistochemistry was used to estimate nerve fiber density at the incision site. Two-tailed unpaired Student's t-test, two-way repeated measures ANOVA with Bonferroni posttests, and one-way ANOVA with Tukey's multiple comparisons test were used for data analysis. RESULTS: HFD consumption induced pain sensitization and worsened postoperative pain in male mice (P < 0.0001). In CD group, mice switching to High or Low BCAA diet displayed minor impacts on pain phenotypes. In HFD mice, switching to High BCAA diet exacerbated hyperalgesia and postsurgical pain (P < 0.05), leading to pro-inflammatory responses in the DRG and the reduction of nerve fiber density near the incision site on day 3 post-surgery (P < 0.05); whereas Low BCAA diet intake alleviated these effects (P < 0.05). CONCLUSIONS: High BCAA intake has negative impacts on pain sensitivity and postoperative pain in HFD-fed mice. Reducing dietary BCAA may be a novel non-pharmacological therapeutic to relieve pain in individuals on a conventional high-fat diet.