長期活體觀測周邊神經和巨噬細胞對神經痛早期與晚期之變化

Abstract

" 周邊神經痛是由於初級感覺神經受傷所造成的神經病變。在周邊神經痛中可以觀察到神經退化以及神經側枝生長的狀況，同時代表著不僅是受傷神經，周圍的完好神經也可能是造成神經痛的原因。目前對於神經在受傷後的變化與疼痛的發展與維持之間的因果關係仍存在著爭議。這是因為過去的研究主要建立在切片樣品以及離體後觀察，造成觀察不全面以及不連續的緣故。在本研究中，我們發展出能夠長期並且活體觀察小鼠腳趾皮下神經的方法，並且觀察小鼠在坐骨神經分支選擇性傷害(Spared nerve injury, SNI)的神經痛模型下，不同種類的神經纖維以及神經叢隨時間的變化。我們發現神經受損之後，第五趾以及第三趾的神經末梢與神經叢皆在神經受傷後二至三天內退化，並且神經末梢的退化較快。與神經退化的趨勢相同，小鼠對機械性刺激的收縮閾值也在數天內下降。另外，第五趾中的神經會在部分退化數週之後生長回來。因此，神經的退化可能與神經痛的起始有關。而晚期的神經側枝生長可能與神經痛的維持有關。 除了神經系統本身之外，許多研究也證實了在神經痛的發展過程中，免疫系統扮演了很重要的角色。在免疫系統中，巨噬細胞是其中一種與神經痛有關的免疫細胞。它們參與了神經受傷後的發炎反應、其他免疫細胞的召集、神經殘骸的清理，以及神經的新生。因此我們更進一步去研究巨噬細胞與神經變化在神經痛發展中的關係。我們利用靜脈注射 FITC-dextran 至 Nav1.8-tdTomato 基因轉殖小鼠中，或是注射 AAV1-CAV-tdTomato 至 Iba1-GFP 基因轉殖小鼠，來同時標定腳趾皮下神經以及巨噬細胞，並且同時觀察 SNI 手術神經受損後兩者的變化。我們發現，FITC-dextran 標定的巨噬細胞在神經受損後數小時內趾內數量便會增加，直至受傷後7天仍有增加的巨噬細胞停留在趾中。另一方面，Iba1-GFP 標定的巨噬細胞也會在神經受損後數小時內增加，同時其體積也變得較大並附著於神經上。根據以上結果，巨噬細胞短時間的增加可能與神經痛的起始有關，而後期巨噬細胞的聚集與停留可能參與了神經痛的維持。"