Elucidation of chronic pain mechanism by approach from physiologically active substances, neural circuits and aging
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20K18079
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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 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
松浦 孝紀 産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (90821679)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | オキシトシン / LTP / LTD / アジュバント関節炎 / 炎症性生理活性物質 / NO / MMP / 慢性疼痛 / 炎症性サイトカイン / 骨代謝産物 / 視床下部ペプチド / 長期増強 |
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| Outline of Research at the Start |
慢性疼痛において、大脳辺縁系を含む中枢神経系の変化は情動面の恐怖や不安という感情にも関与しており重要であるとされている。本申請課題では、末梢組織から放出される骨代謝産物ならびに炎症性サイトカインならびにマトリックスプロテアーゼ (MMP) のような炎症性生理活性物質と大脳辺縁系における神経細胞の可塑性ならびに下行性疼痛抑制系との関連について分子基盤を解明すると同時に、これらの生理活性物質における生体逃避反応について、ホールセル・パッチクランプ法ならびに行動学を用いて解明することを目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年鎮痛・抗不安作用を有するとされる視床下部オキシトシン（oxytocin; OXT）に、改変赤色蛍光タンパク１を標識したOXT-monomeric Red fluorescent Protein 1(mRFP1) トランスジェニックラットを用い、ホールセル・パッチクランプ法を用い、細胞内から電気記録した。2020年度は、炎症性生理活性物質のマトリックスプロテアーゼ (MMP)の薬理学的作用について検討し、pairing-protocolの電気刺激におけるLong-term potentiation（LTP）は、MMP-3 inhibitor UK 356618投与下では、誘発されないことを確認した。MMP-3は関節リウマチの活動指標とされる炎症性生理活性物質の一つである。
2021年度は、関節リウマチのモデルのアジュバント関節炎ラットのOXT-ｍRFP1ニューロンにおいて、LTPが誘発されないことを確認した。また電気刺激である pairling-protocolでのLTPは、パッチしたOXT-ｍRFP1ニューロンでのpost-LTPであることを明らかにし、OXT-ｍRFP1ニューロンにおけるpost-LTPは、アジュバント関節炎ラットの視床下部OXT-ｍRFP1ニューロンの変化と捉えることが出来ると示唆された。
2022年度は、OXT-ｍRFP1ニューロンでのLong-term depression（LTD）についても検討し、1Hz, 300回, -40mVの刺激を与えることで、OXT-ｍRFP1ニューロンにおいてLTDを引き起こすことを明らかにした。2023年度は国際論文に投稿作業をし、J Neuroendocrinol. 2023 Oct;35(10)にアクセプトされた。今研究で、OXTニューロンにおけるLTP・LTDと炎症モデル動物の分子基盤の関係性について解明した。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Oxytocin in the anterior cingulate cortex attenuates neuropathic pain and emotional anxiety by inhibiting presynaptic long-term potentiation2021
Author(s)
Xu-Hui Li, Takanori Matsuura, Man Xue, Qi-Yu Chen, Ren-Hao Liu, Jing-Shan Lu, Wantong Shi, Kexin Fan, Zhaoxiang Zhou, Zhuang Miao, Jiale Yang, Sara Wei, Feng Wei, Tao Chen, Min Zhuo
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 36(3)
Issue: 3
Pages: 109411-109411
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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