上位中枢におけるオキシトシンの非侵害・侵害刺激に対する影響とその緩和因子の検討

• Project/Area Number: 20K17773
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 齊藤 和智 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60770740)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: オキシトシン / 疼痛制御 / Hargreaves試験 / von-Frey試験

Outline of Research at the Start

慢性痛は複雑な脳内の神経ネットワークを整理するとともに、OXTやセロトニンに代表される情動系へのモデュレーションが、痛みの抑制や抗ストレス反応に重要と考えられている。OXT遺伝子に単量体赤色蛍光タンパク1遺伝子を挿入した融合遺伝子を用いた研究では、脊髄後角でOXT受容体と自律神経系が関連して痛みの伝達を修飾することが報告されている。
本研究では、脊髄よりさらに中枢の脳内での抗不安や抗ストレスといった情動制御機構に加えて、OXT受容体が関与する新たな鎮痛機構の解明と治療を目的として研究する。

Outline of Annual Research Achievements

下垂体後葉ホルモンの一つであるオキシトシンは、主に、視床下部の室傍核と視索上核の神経分泌細胞で合成され、下垂体後葉より血中に分泌されて、その作用を発揮するホルモンである。このオキシトシンは、元来、子宮収縮作用を持ち、分娩誘発や促進に用いられてきおり、広く、臨床使用されている。近年では、オキシトシンが抗不安作用や抗ストレス作用などの情動反応に影響するだけでなく、疼痛制御機構にも関与することが示唆されている。本研究では中枢神経系のオキシトシン受容体に焦点を当てて、上位中枢において情動、侵害刺激、そして非侵害刺激に対してオキシトシンが及ぼす影響を野生型および各種ノックアウトマウスを用いて検証するものである。
これまでの研究から、有意差を認めたHargreaves試験とvon-Frey試験後の脳切片標本に対して、神経活性化マーカーc-fosに対する抗体を用いてオキシトシン受容体との共局在を検討することで、オキシトシンが中脳水道灰白質を介して鎮痛作用を、扁桃体内側核および側坐核を介して情動に対する作用を及ぼすことを示し、この研究結果を英語論文としてまとめるに至った(Effects of oxytocin on responses to nociceptive and non-nociceptive stimulation in the upper central nervous system.)。
昨年度は、オキシトシンノックアウトマウスOxt-/-、オキシトシン受容体ノックアウトマウスOxtr-/-を繁殖させるとともに、さらに、免疫組織学的に有意差を認めた脳部位において、定量的評価を行った。しかしながら、全ての実験工程を完遂するには至らず、科研費補助事業期間終了後も本研究を推し進めていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of oxytocin on responses to nociceptive and non-nociceptive stimulation in the upper central nervous system. (2021)
  • Author(s): Hidehisa Saito, Shizu Hidema, Ayano Otsuka, Jun Suzuki, Michio Kumagai, Akihiro Kanaya, Toru Murakami, Yusuke Takei, Kazutomo Saito, Shigekazu Sugino, Hiroaki Toyama, Ryuta Saito, Teiji Tominaga, Katsuhiko Nishimori, Masanori Yamauchi
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 574 Pages: 8-13
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.08.042
  • Peer Reviewed / Open Access