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生体内イメージングを用いた疼痛伝達時の脊髄アストロサイトシグナリングの役割解明

Research Project

Project/Area Number 15J03522
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurochemistry/Neuropharmacology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

松田 烈士  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords痛み / アストロサイト / 脊髄後角 / Ca2+イメージング / 感覚情報伝達 / カルシウムイメージング / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

グリア細胞の一種であるアストロサイトは慢性的な痛みやかゆみに対し重要な役割を担うことが明らかにされてきたが、生理的な痛みにおける役割については不明な点が多い。本研究では脊髄後角アストロサイトの活動が痛覚伝達に及ぼす影響を明らかにするため、痛覚伝達時の脊髄後角アストロサイトCa2+活動を個体レベルで観察し、その役割を解明することを目指した。当該年度は、痛覚刺激に伴って生じる脊髄後角アストロサイトのCa2+シグナルに関わる因子を阻害した際に感覚情報伝達にどのような変化が生じるのかについて解析を行った。まず、Ca2+シグナルの発生に重要な受容体であるα1Aアドレナリン受容体(α1A-AR)に対するshRNAを設計し、in vitroおよびex vivoのレベルでshRNAの機能評価を行った。次に、α1A-ARに対する阻害作用を有することが確認されたshRNAを脊髄後角アストロサイトへ特異的に発現させたマウスを作製した。このマウスの後肢にカプサイシンを投与し、投与後に生じる疼痛行動(1. 即時的な疼痛行動、2. 軽度機械刺激に対する一過性の過敏化)について解析を行ったところ、どちらの行動についても抑制が認められた。続いて、脊髄腔内にα1-ARアゴニストであるフェニレフリンを投与したところ、軽度機械刺激に対する一過性の過敏化が生じた。この過敏化はα1A-ARのアンタゴニストの前処置ならびに脊髄後角アストロサイトへα1A-ARに対するshRNAを発現させることによって消失した。以上の結果から、α1A-アドレナリン受容体を介して脊髄後角アストロサイトのCa2+シグナルを発生させること、そしてそのCa2+シグナルが末梢へと入力される軽度機械刺激を痛みへと変調することが示され、脊髄後角における新しい感覚情報制御機構の存在が明らかになった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 2015 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 脊髄アストロサイトを介した下行性ノルアドレナリン経路による痛覚調節機構2018

    • Author(s)
      松田烈士
    • Organizer
      第17回痛みの研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄後角アストロサイトCa2+シグナルは感覚情報伝達に関与する2018

    • Author(s)
      松田烈士、吉原康平、齊藤秀俊、高露雄太、津田誠
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo two-photon Ca2+ imaging reveals that spinal cord astrocytes respond to noxious stimulation2017

    • Author(s)
      Tsuyoshi Matsuda, Kohei Yoshihara, Yuta Kohro, Hidetoshi Tozaki-Saitoh, Kazuhide Inoue, Makoto Tsuda
    • Organizer
      Optogenetics Research Conference Japan 2017 at Tohoku University
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] In vivo Ca2+ imaging reveals that spinal astrocytes respond to nociceptor stimulation2015

    • Author(s)
      松田烈士、齊藤秀俊、御子柴克彦、井上和秀、津田誠
    • Organizer
      第58回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県・大宮)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学大学院薬学研究院ライフイノベーション分野

    • URL

      http://life-innov.phar.kyushu-u.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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