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アストロサイトを切り口とした恐怖条件下における感覚鋭敏化メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 19J21063
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

吉原 康平  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsノルアドレナリン / アストロサイト / 疼痛 / ストレス / 脊髄 / グリアサブセット / 青斑核 / 脊髄後角 / 神経障害性疼痛 / Ca2+イメージング
Outline of Research at the Start

申請者のこれまでの研究から、脳のノルアドレナリン神経およびアストロサイトと呼ばれるグリア細胞が、軽度の機械刺激に対して過敏応答を誘発するメカニズムを明らかにした。しかし、この感覚鋭敏化メカニズムの生理学的意義は依然として不明である。
感覚の鋭敏化は、敵に遭遇した際など身に危険が迫った際に周囲環境の変化を捉え、適切な行動を選択するために重要であると考えられる。また、このような恐怖・不安とノルアドレナリンは密接に関与している。そこで本研究では、恐怖・不安時のノルアドレナリン神経及びアストロサイトの感覚鋭敏化における役割の解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、脊髄ノルアドレナリン(NA)が濃度依存的に痛覚を促進と抑制の両方向に制御すること、その作用には脊髄アストロサイトサブセット(Hes5陽性)や神経細胞の異なるアドレナリン受容体が関与することを明らかにした。具体的には、低濃度NAはHes5陽性アストロサイトのα1A受容体へ作用することでD-serineシグナルおよびアデノシンシグナルを誘発する結果、機械性痛覚過敏が生じること、高濃度NAはアストロサイトのβ受容体および神経細胞のα1A受容体を介して痛覚伝達を抑制することを行動薬理学、イメージング等の実験により明らかにした。さらに、拘束ストレスモデルを用いた実験により、ストレス急性期に生じる痛覚伝達の抑制には、アストロサイトのβ受容体および神経細胞のα1A受容体が、一方で、慢性期に生じる痛覚過敏にはHes5陽性アストロサイトのα1A受容体シグナルが重要であることを示し、脊髄NAによる痛覚調節メカニズムの生理学的役割の一端を解明した。本研究成果の一部は国際科学誌に2報発表した。また、残部については現在投稿準備中である。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Stress-induced antinociception to noxious heat requires α1A-adrenaline receptors of spinal inhibitory neurons in mice2022

    • Author(s)
      Uchiyama Sawako、Yoshihara Kohei、Kawanabe Riku、Hatada Izuho、Koga Keisuke、Tsuda Makoto
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 6-6

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00895-3

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of spinal dorsal horn astrocytes by noxious stimuli involves descending noradrenergic signaling2021

    • Author(s)
      Kawanabe Riku、Yoshihara Kohei、Hatada Izuho、Tsuda Makoto
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 79-79

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00788-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spinal astrocytes in superficial laminae gate brainstem descending control of mechanosensory hypersensitivity2020

    • Author(s)
      Kohro Yuta、(他20名)、Mikoshiba Katsuhiko、Taylor Verdon、Inoue Kazuhide、Tsuda Makoto
    • Journal Title

      Nature Neuroscience

      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 1376-1387

    • DOI

      10.1038/s41593-020-00713-4

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distinct pain control in the spinal dorsal horn via astrocytic α- and β-adrenoceptors2022

    • Author(s)
      Kohei Yoshihara, Riku Kawanabe, Sawako Uchiyama, Ryoji Shirasaka, Keisuke Koga, Makoto Tsuda
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Involvement of noradrenergic signaling in stress-induced analgesia2022

    • Author(s)
      内山瑳和子,吉原康平,川邉陸,古賀啓祐,津田誠
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 慢性ストレス誘発性痛覚過敏における脊髄後角アストロサイトサブセットを介したノルアドレナリン神経シグナルの役割2021

    • Author(s)
      吉原康平、津田誠
    • Organizer
      第43回日本疼痛学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] New mechanism of somatosensory information processing by a subset of astrocytes in the spinal dorsal horn2021

    • Author(s)
      吉原康平、津田誠
    • Organizer
      学術変革領域研究(A)第2回グリアデコード班会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Bidirectional pain control by descending noradrenergic signaling via spinal astrocytic α- and β-adrenoceptors2021

    • Author(s)
      吉原康平、津田誠
    • Organizer
      学術変革領域研究(A)第3回グリアデコード班会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 侵害刺激は下行性ノルアドレナリン神経シグナルを介して脊髄後角アストロサイトを活性化する2021

    • Author(s)
      川邉陸,吉原康平,津田誠
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ストレス誘発性鎮痛におけるノルアドレナリンシグナルの関与2021

    • Author(s)
      内山瑳和子,吉原康平,川邉陸,古賀啓祐,津田誠
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学性侵害刺激による脊髄後角アストロサイトのカルシウム応答2021

    • Author(s)
      川邉陸,吉原康平,津田誠
    • Organizer
      学術変革領域研究(A)第2回グリアデコード班会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄後角アストロサイトサブセットを介する新しい痛覚過敏メカニズム2021

    • Author(s)
      吉原康平
    • Organizer
      第21回痛みの研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 侵害刺激による脊髄後角アストロサイトの活性化には下行性ノルアドレナリン神経シグナルが関与する2021

    • Author(s)
      川邉陸、吉原康平、津田誠
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] A new mechanism for somatosensory information processing by descending noradrenergic pathway via spinal dorsal horn astrocytes2020

    • Author(s)
      Kohei Yoshihara, Yuta Kohro, Tsuyoshi Matsuda, Hidetoshi Tozaki-Saitoh, Kazuhide Inoue, Makoto Tsuda
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄後角アストロサイトを介した下行性ノルアドレナリン神経による体性感覚制御2019

    • Author(s)
      吉原康平,高露雄太,松田烈士,齊藤秀俊,津田誠
    • Organizer
      第41回日本疼痛学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Descending noradrenergic pathway modulates mechanosensory behavior via spinal dorsal horn astrocytes2019

    • Author(s)
      Kohei Yoshihara, Yuta Kohro, Tsuyoshi Matsuda, Hidetoshi Tozaki-Saitoh, Verdon Taylor, Kazuhide Inoue, Makoto Tsuda
    • Organizer
      第48回内藤コンファレンス
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 九州大学 大学院薬学研究院 薬理学分野

    • URL

      https://life-innov.phar.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

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

    • Related Report
      2020 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
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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