| Project/Area Number |
18K16465
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-03-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 慢性疼痛 / DREADD / HCN / 脊髄後角 |
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| Outline of Research at the Start |
過分極誘発陽イオンチャネル（HCN1～4）は細胞内cAMPによって電流が増大する。我々は、最もcAMP感受性が高いHCN4を発現するニューロンが、脊髄では後角浅層に特異的に存在することを発見した。
本研究では、DREADD (designer receptor exclusively activated by designer drug)システムを利用し、内在しない人工化合物をリガンドとする遺伝子改変G蛋白質共役受容体を脊髄後角に発現させ、cAMP濃度を変化させる。これによってHCN4発現ニューロンの活動を人工的に操作し、このニューロンの慢性疼痛における機能を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We generated transgenic mouse (HCN4+/luc), in which luciferase and stop codon was knocked-in at the upstream of HCN4 translation initiation site to visualize HCN4-expressing cells. We found that HCN4 was expressed in spinal dorsal horn by assessing the chemiluminescence in HCN4+/luc.In addition, we generated another line knock-in mouse which in HCN4 expression level could be reversibly suppressed by oral doxycycline (DOX) administration using tetracycline trans activator and the responsive element (HCN4+/tTA-TRE). We crossed these two lines and generated a double knock-in mouse to knockdown HCN4 completely with DOX and clarified that the locus of HCN4 is specifically in spinal dorsal horn. HCN4 positive cells in spinal dorsal horn was co-expressed with parvalbumin and protein kinase Cγ, which indicated that the most of HCN4 positive cells was included in excitatory interneuron. We will perform further investigation of contribution of HCN4 positive cells on development of allodynia.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
我々はHCN4遺伝子の翻訳開始点にテトラサイクリントランスアクチベータ(tTA) とその応答配列(TRE) をノックインしたマウス(HCN4+/tTA-TRE)とHCN4+/lucを交配したマウス(HCN4luc/tTA-TRE)を作成した。このマウスを用いて、HCN4 陽性細胞の細胞体が主にII 層深部、III 層に局在していることが明らかとした。さらに脊髄後角においてHCN4陽性細胞はパルブアルブミンもしくはプロテインキナーゼCγ（PKCγ）と共発現しており、興奮性介在ニューロンであることが判明した。PKCγ陽性の興奮性介在ニューロンはアロディニア形成に関与している可能性がある。
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