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Functional analyses of a novel pain-modulating factor in dermal macrophage

Research Project

Project/Area Number 21K06758
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

Wanaka Akio  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90210989)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石西 綾美  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (10836018)
辰巳 晃子  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (90208033)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords痛覚 / 触覚 / 末梢神経 / マクロファージ / SNX25 / NRF2 / NGF / 真皮 / 内蔵痛 / Nrf2 / ユビキチン / 痛み / 骨髄移植 / vonFrey テスト / 神経因性疼痛 / コンディショナルKO / SNX
Outline of Research at the Start

我々が発見したSNXファミリーメンバーを皮膚マクロファージ内で特異的に欠損させると通常起こる機械的刺激に対する防御反応や炎症条件における痛み行動が低下することを見出した。本研究ではSNXがマクロファージ内でどのような因子の産生分泌に関わっているのか?またその因子がどのように感覚神経に働いて「痛み」の感覚を起こさせているのかを主にマウスを用いて実験し解明する。この研究の成果は新しい鎮痛薬やかゆみ止め薬の開発につながる可能性が期待される。

Outline of Final Research Achievements

We found transgenic mice with a pain-less phenotype by chance, and based on genomic and mRNA analyses of these mice, we considered the possibility that the SNX25 gene was a pain-modulating factor. SNX25 was confirmed to be the responsible factor by analyzing SNX25 knockout mice. Conditional knockout mice were generated and found that SNX25 in macrophages, but not in neurons, regulates pain perception; SNX25 inhibits the ubiquitination of the transcription factor Nrf2 in macrophages, thereby identifying a mechanism whereby Nrf2 stimulates the production of NGF, thereby lowering the threshold for pain perception. The authors identified a mechanism by which Nrf2 lowers the pain threshold by stimulating the production of NGF.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

末梢の痛覚ー触覚は神経線維が感知するという概念が一般的であるが、本研究では神経線維に近接して存在する免疫系細胞、マクロファージが神経線維の感度調節を行っているという新たな側面を見出した点で意義が大きい。マクロファージから分泌されるNGFは触覚から正常痛覚、痛覚過敏に至るあらゆる段階で作用していることを示した。SNX25と転写調節因子NRF2の物理的作用点を阻害するような低分子化合物が新たな鎮痛薬の候補となることを示唆した点でも社会的意義は大きい。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Dermal macrophages set pain sensitivity by modulating the amount of tissue NGF through an SNX25?Nrf2 pathway2023

    • Author(s)
      Tanaka Tatsuhide、Okuda Hiroaki、Isonishi Ayami、Terada Yuki、Kitabatake Masahiro、Shinjo Takeaki、Nishimura Kazuya、Takemura Shoko、Furue Hidemasa、Ito Toshihiro、Tatsumi Kouko、Wanaka Akio
    • Journal Title

      Nature Immunology

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 439-451

    • DOI

      10.1038/s41590-022-01418-5

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Amino acid transporter Asc-1 (SLC7A10) expression is altered in basal ganglia in experimental Parkinsonism and L-dopa-induced dyskinesia model mice2023

    • Author(s)
      Nakahara Kazuki、Okuda Hiroaki、Isonishi Ayami、Kawabe Yoshie、Tanaka Tatsuhide、Tatsumi Kouko、Wanaka Akio
    • Journal Title

      Journal of Chemical Neuroanatomy

      Volume: 127 Pages: 102191-102191

    • DOI

      10.1016/j.jchemneu.2022.102191

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Juvenile social isolation affects the structure of the tanycyte-vascular interface in the hypophyseal portal system of the adult mice.2023

    • Author(s)
      1.Takemura S, Ayami Isonishi, Horii-Hayashi N, Tanaka T, Tatsumi K, Komori T, Yamamuro K, Yamano M, Nishi M, Makinodan M, Wanaka A.
    • Journal Title

      Neurochem. Int

      Volume: 162 Pages: 105439-105439

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2022.105439

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of Glial Populations in the Aging and Remyelinating Mouse Corpus Callosum2022

    • Author(s)
      Kawabe Yoshie、Tanaka Tatsuhide、Isonishi Ayami、Nakahara Kazuki、Tatsumi Kouko、Wanaka Akio
    • Journal Title

      Neurochemical Research

      Volume: 47 Issue: 9 Pages: 2826-2838

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03676-z

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  • [Journal Article] Olig2-astrocytes express neutral amino acid transporter SLC7A10 (Asc-1) in the adult brain2021

    • Author(s)
      Kouko Tatsumi, Kaoru Kinugawa, Ayami Isonishi, Masahiro Kitabatake, Hiroaki Okuda, Shoko Takemura, Tatsuhide Tanaka, Eiichiro Mori & Akio Wanaka
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00874-8

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  • [Journal Article] Gene expression profiles of human cerebral organoids identify PPAR pathway and PKM2 as key markers for oxygen-glucose deprivation and reoxygenation2021

    • Author(s)
      Naoki Iwasa, Takeshi K. Matsui, Naohiko Iguchi, Kaoru Kinugawa, Naritaka Morikawa, Yoshihiko M. Sakaguchi, Tomo Shiota, Shinko Kobashigawa et. al.
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: - Pages: 605030-605030

    • DOI

      10.3389/fncel.2021.605030

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  • [Journal Article] Large-scale election microscopic volume imaging of interscicular oligodendrocytes in the mouse corpus callosum2021

    • Author(s)
      Tanak T, Ohno N, Osanai Y, Saitoh S, Thai TQ, Nishimura K, Shinjo T, Takemura S, Tatsumi K, Wanaka A.
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 69 Issue: 10 Pages: 2488-2502

    • DOI

      10.1002/glia.24055

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  • [Journal Article] SNX25 regulates proinflammatory cytokine expression via the NF-κB signal in macrophages.2021

    • Author(s)
      Nishimura K, Tanaka T, Takemura S, Tatsumi K, Wanaka A.
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: e0247840-e0247840

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0247840

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 骨髄由来CX3CR1陽性細胞の腸内分布と内臓痛への関与2024

    • Author(s)
      田中達英、石西綾美、辰巳晃子、和中明生
    • Organizer
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      田中達英、和中明生
    • Organizer
      第45回日本疼痛学会総会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マクロファージ-ニューロンのシグナル伝達は、ナイーブな皮膚や神経障害あるいは炎症状態における痛みの処理に重要である2023

    • Author(s)
      田中達英、石西綾美、辰巳晃子、和中明生
    • Organizer
      第66回日本神経化学会大会
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  • [Presentation] 皮膚マクロファージはSNX25-Nrf2経路を介したNGF発現レベルを調節することで痛覚を制御する2023

    • Author(s)
      田中達英、石西綾美、辰巳晃子、和中明生
    • Organizer
      第46回日本神経科学学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮膚マクロファージはNGFレベルを調節することで痛覚を制御する2022

    • Author(s)
      田中 達英、石西 綾美、辰巳 晃子、和中 明生
    • Organizer
      第65回日本神経化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 皮膚マクロファージは NGF レベルを調節することで痛覚を制御する2022

    • Author(s)
      田中達英、和中明生
    • Organizer
      第127回日本解剖学会全国学術集会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 皮膚マクロファージは NGF レベルを調節することで痛覚を制御する2022

    • Author(s)
      田中 達英、和中 明生
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会、全国学術集会
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  • [Presentation] 「脳の窓」脳室周囲器官を介した脳と全身の情報交換機構2021

    • Author(s)
      竹村 晶子、石西 綾美、田中 達英、辰巳 晃子、和中 明生
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
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  • [Presentation] 淡蒼球におけるアストロサイトの多様性と運動刺激に対する形態変化について2021

    • Author(s)
      辰巳 晃子,絹川 薫,石西 綾美,奥田 洋明,竹村 晶子,田中 達英,和中 明生
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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