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The roles of sialic acids in nociceptive behavior

Research Project

Project/Area Number 16K08995
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Pain science
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

Watanabe Shun  北里大学, 薬学部, 助教 (50415337)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords炎症性疼痛 / 疼痛 / 糖脂質 / ガングリオシド / シアル酸 / 慢性痛 / アミノ酸 / 糖鎖 / シアリダーゼ
Outline of Final Research Achievements

Sialic acids are components of the carbohydrate chains of glycoproteins and glycolipids. Our previous studies reported that sialic acid containing glycolipids produce nociceptive behavior and intraplantar injection of sialidase attenuates mechanical allodynia during inflammatory pain. In inflamed skin, sensory nerve fibers elongated into the epidermis. In the present study, we showed the decrease of long fibers in sialidase treated skin tissues, suggesting that sialidase inhibited the elongated nerve fibers in the inflamed skin. Furthermore, the gene expression of sialic acid transferases and other glycosyltransferases in spinal cords were changed during inflammatory pain. These results suggested that sialic acids in the spinal cords and skin tissues play important roles during inflammatory pain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

痛みは障害となる刺激を感知し、逃避する行動を生じさせるため、生存にとって必要不可欠な感覚である。しかしながら、損傷部位が治癒した後も痛みが続く現象や、慢性的な炎症等により無傷の組織にも痛みが生じることがある。これらの慢性痛に対する鎮痛薬は限られており、既存の薬物とは異なる作用機序を持つ鎮痛薬が求められている。本研究では、痛みに関する知見が少ないものの、神経系において重要な機能を担っているシアル酸について解析し、痛みへの関与を明らかにした。そのため、痛みの新たなメカニズムの一端を明らかにし、シアル酸の鎮痛薬のターゲットとしての可能性を示すことができた。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Glycosphingolipid Biosynthesis Pathway in the Spinal Cord and Dorsal Root Ganglia During Inflammatory Pain: Early and Late Changes in Expression Patterns of Glycosyltransferase Genes2020

    • Author(s)
      Morita M, Watanabe S, Oyama M, Iwai T, Tanabe M
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 428 Pages: 217-227

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2019.12.029

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sialic acid-containing glycosphingolipids: functional roles of gangliosides in pain signaling2018

    • Author(s)
      Watanabe S, Tanabe M
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 33 Pages: 32-39

    • NAID

      130007378678

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intraplantar injection of sialidase reduces mechanical allodynia during inflammatory pain.2017

    • Author(s)
      Watanabe S, Iwai T, Tanabe M
    • Journal Title

      J Pharmacol Sci.

      Volume: 133(1) Issue: 1 Pages: 49-52

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.10.008

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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 炎症早期と慢性炎症における痛みに対するスルファチドの機能の変化2020

    • Author(s)
      森田元樹、渡辺俊、野村夏実、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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      第93回日本薬理学会年会学会
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      60th International Conference on the Bioscience of Lipids.
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      渡辺俊,森田元樹,阿部茉莉絵,須釜哲,野村夏実,尾山実砂,岩井孝志,田辺光男
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      森田元樹、渡辺俊、野村夏実、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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      森田元樹、渡辺俊、野村夏実、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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  • [Presentation] The roles of glycosphingolipids in spinal cord and skin during inflammatory pain.2019

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      Watanabe S, Morita M, be M, Sugama S, Sagawa M, Tanabe M
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  • [Presentation] スルファチドの脊髄髄腔内投与によるアロディニアの惹起2019

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      森田元樹、渡辺俊、野村夏実、尾山実砂,岩井孝志,田辺光男
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  • [Presentation] ガングリオシドにより調節される痛みと痒み行動2019

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      渡辺俊、森田元樹、須釜哲、阿部茉莉絵、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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      第92回日本薬理学会年会学会
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  • [Presentation] 痛みにおける脊髄スルファチドの役割2019

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      森田元樹、渡辺俊、野村夏実、尾山実砂,岩井孝志,田辺光男
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  • [Presentation] 炎症性疼痛におけるスフィンゴ糖脂質の機能2018

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      渡辺俊、森田元樹、佐川眞美、野村夏実、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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  • [Presentation] シアル酸含有糖鎖の痛みへの関与2018

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      渡辺俊、森田元樹、佐川眞美、野村夏実、尾山実砂、岩井孝志、田辺光男
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      第40回日本疼痛学会
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  • [Presentation] Glycosphingolipids involved in pain signaling: The contribution of sialic acids to mechanical allodynia.2018

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      Shun Watanabe, Mami Sagawa, Motoki Morita, Natsumi Nomura, Misa Oyama, Takashi Iwai, Hideyoshi Higashi, Mitsuo Tanabe
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      The18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2018). 第91回日本薬理学会年会 第18回国際薬理学・臨床薬理学会議
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  • [Presentation] The bilateral change of the spinal cord and dorsal root ganglion glycosyltransferase expression involved in glycosphingolipids biosynthesis during inflammatory pain.2018

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      Motoki Morita, Shun Watanabe, Natsumi Nomura, Misa Oyama, Takashi Iwai, Mitsuo Tanabe
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      The18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2018). 第91回日本薬理学会年会 第18回国際薬理学・臨床薬理学会議
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  • [Presentation] スフィンゴ糖脂質が関わる疼痛シグナル2018

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      第38回鎮痛薬・オピオイドペプチドシンポジウム
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      渡辺俊、田辺光男
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  • [Presentation] 種々のスフィンゴ糖脂質による痛み及び痒み行動への影響2018

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      渡辺俊、森田元樹、野村夏実、須釜哲、阿部茉莉絵、田辺光男
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      生理学研究所2018年研究会「生体サバイバル戦略としての痛みの機構と意義」
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  • [Presentation] 炎症性疼痛におけるスフィンゴ糖脂質生合成に関わる糖転移酵素遺伝子の発現パターンの変化2018

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      渡辺俊,森田元樹,野村夏実,佐川眞美,尾山実砂,岩井孝志,田辺光男
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      平成28年度生理学研究所研究会「痛みの理解を目指した先端的アプローチ」
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      東岡崎
    • Year and Date
      2017-01-30
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  • [Presentation] 疼痛シグナルへのスフィンゴ糖脂質の関与2017

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      渡辺俊,森田元樹,佐川眞美,岩井孝志、田辺光男
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  • [Presentation] スフィンゴ糖脂質とその糖転移酵素,分解酵素の疼痛への関与2017

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  • [Presentation] 炎症性疼痛におけるガングリオシドの関与2017

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      渡辺俊,森田元樹,佐川眞美,岩井孝志、田辺光男
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  • [Presentation] スルファチドによるアロディニアの惹起2017

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      森田元樹,渡辺俊,野村夏美,尾山実砂,岩井孝志,田辺光男
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      第137回日本薬理学会関東部会
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  • [Presentation] 疼痛におけるシアル酸分解酵素の鎮痛効果とスフィンゴ糖脂質の機能2017

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  • [Presentation] Analgesic effects of sialidase in inflammatory pain: the role of gangliosides in nociceptive signaling.2016

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      渡辺 俊,高野 香奈子,佐川 眞美, 岩井 孝志, 松尾 由理, 内藤 康仁, 田辺 光男
    • Organizer
      Neuroscience 2016
    • Place of Presentation
      San Diego, U.S.A.
    • Year and Date
      2016-11-16
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  • [Presentation] The role of sialic acid-containing glycoconjugates in inflammatory pain.2016

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      渡辺 俊,高野 香奈子,佐川 眞美, 渡部 薫冬, 森田 元樹, 岩井 孝志, 田辺 光男
    • Organizer
      16th World Congress on Pain
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-09-30
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      渡辺 俊,高野 香奈子,佐川 眞美,岩井 孝志,内藤 康仁,田辺 光男
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    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-25
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  • [Presentation] 炎症性疼痛におけるスフィンゴ糖脂質の関与2016

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      渡辺 俊,佐川 眞美,岩井 孝志,田辺 光男
    • Organizer
      第38回日本疼痛学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-06-24
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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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