| Project/Area Number |
22K20699
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 外側腕傍核 / カルシウムイメージング / 炎症制御 / in vivoカルシウムイメージング / 神経免疫 / 腕傍核 / In vivo Ca2+ imaging |
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| Outline of Research at the Start |
痛覚は生体警告系としての役割を担い，多くの生物に共通する生体防御システムである．痛覚神経は皮膚や臓器の免疫細胞と相互作用することで全身機能を制御しており，より広義の意味での生体防御システムとしての痛覚系の役割に注目が集まっている．末梢側の痛覚神経がもつ免疫系への作用の解明が進む一方で，中枢側である脳による免疫制御メカニズムの解明は遅れている．本研究では，脊髄後角からの投射を直接受ける外側腕傍核の機能的標識法を開発し，自由行動下で同脳領域を観察・操作する．それにより，同脳領域が免疫系ならびに炎症応答に与える影響を解明し，炎症性疾患への新たな介入法開発の基盤的知見を得ることを目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
We established an experimental system to measure neural activity in the lateral parabrachial nucleus (LPB) in real-time in awake, unrestrained animals using Ca2+ imaging. The results suggested that inflammatory and anti-inflammatory substances might differently affect Ca2+ dynamics in the LPB. As the LPB is molecularly and functionally heterogeneous, these phenomena might be due to differences in observed neural populations. Therefore, we aimed to observe and manipulate LPB neurons active during inflammatory or anti-inflammatory responses using activity-dependent promoter. However, unwanted labeling occurred due to the restraint and injection, as the LPB is strongly activated by pain and fear stimuli. Although non-specific labeling was significantly reduced after optimizing conditions, the process took longer than expected, and we did not fully achieve the initial plan.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究ではLPBが全身の炎症反応/抗炎症反応に応じて異なるCa2+動態を示すことを報告した．疼痛関連領域であるLPBが炎症状態のみならず，抗炎症状態までも感知するという事実はこれまで知られておらず，中枢神経系を介した新しい免疫系への介入戦略を構築する上で重要な意味をもつと期待される．また，LPBは痛みに加え，呼吸・循環・体温・味覚等の多岐にわたる感覚情報の入力を受ける場であることから，本研究で確立を試みたLPBの標識技術は他領域の研究においても活用できる技術である．
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