心理社会的ストレスを起因とした疼痛制御機構の変調解析

Research Project

Project/Area Number	22K17170
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research Institution	Nihon University
Principal Investigator	川崎詩織日本大学, 歯学部, 専修研究員 (30876397)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	ストレス / 慢性疼痛 / 下行疼痛抑制経路 / 心理社会的因子 / 疼痛制御 / 中脳水道周囲灰白質 / 心理的ストレス / 疼痛 / 心身症
Outline of Research at the Start	慢性疼痛患者では疼痛予期や情動入力を受ける内側前頭前野の活動に変調が生じていることが知られている。さらに内側前頭前野は疼痛下行抑制経路の要衝である中脳水道周囲灰白質腹外側部に密に投射する。しかし内側前頭前野が疼痛下行抑制経路に与える変調の存在については不明な点が多い。本研究では、光遺伝学的手法を用いて内側前頭前野から中脳水道周囲灰白質腹外側部ニューロンへ投射する軸索終末を特異的に刺激し、内側前頭前野の入力が中脳水道周囲灰白質腹外側部からの出力に影響を及ぼすメカニズムを検証する。本研究は心理社会的要因が疼痛制御に及ぼす変調メカニズムを解明することになり、慢性疼痛の新規治療法の開発につながる。
Outline of Annual Research Achievements	令和4年度は社会的敗北ストレス負荷によって生じる口腔顔面領域の機械刺激疼痛閾値の変化には性差がある可能性を見出したとともに、ストレス負荷によって下行疼痛抑制経路の要衝である中脳水道周囲灰白質におけるグリア細胞および神経細胞の活性状態に変化が生じていることが示唆されるデータを得ることが出来た。以上を踏まえて令和5年度は心理社会的ストレスが疼痛制御機構に及ぼす変調解明のために①ビデオ行動解析を用いたうつ様行動及び疼痛行動の評価の確立、②中脳水道周囲灰白質腹外側部に存在する興奮性細胞、抑制性細胞から微小興奮性シナプス後電流（miniature EPSC; mEPSC）の記録に取り組んだ。第一のビデオ行動解析を用いたうつ様行動及び疼痛行動の評価の確立については、具体的には強制水泳試験(FST)と、他の個体（本研究では、攻撃ラット）に対する関心度を評価することで不安及びうつ様行動を評価する社会相互性試験（SIT）をうつ様行動の評価として実施した。FSTでは社会的敗北ストレス負荷群のストレス負荷前後で不動時間の延長を認め、さらにSITでは攻撃ラットに対する接触時間が短縮していることが分かった。また、FSTでの不動時間の延長及びSITでの接触時間の短縮が認められたラットでは、口腔顔面領域における機械刺激疼痛閾値の低下が認められた。第二の中脳水道周囲灰白質腹外側に存在する神経細胞からのmEPSC記録については、ストレスが負荷されていないコントロール群と比較した際に、うつ様行動を示し口腔顔面領域の機械刺激逃避閾値低下を示した社会的敗北ストレス負荷群の興奮性細胞では、ｍEPSC頻度が減少する一方で、抑制性細胞では振幅が増加する傾向をデータとして得ることが出来た。本研究では、社会的敗北ストレスによって口腔顔面領域に疼痛が惹起されるとともに、うつ様行動を示すことを明らかにできた。