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新たな心理社会的ストレスモデルを用いた依存性薬物に対する欲求増大メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 23K27484
Project/Area Number (Other) 23H02793 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

金田 勝幸  金沢大学, 薬学系, 教授 (30421366)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西谷 直也  金沢大学, 薬学系, 助教 (30824792)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords薬物依存 / 心理社会的ストレス / ノルアドレナリン / 精神的ストレス / 前帯状皮質 / コカイン / ストレス
Outline of Research at the Start

ストレスは薬物欲求を増大させる。このことが薬物依存症治療の障壁となるが、そのメカニズムには不明な点が多い。本研究ではマウスも他者の苦痛の目撃によりストレスを受けるという性質に着目し、他者の社会敗北(SD)を目撃させる「SD目撃ストレス」を新たな心理社会的ストレスモデルとして考案する。このストレスによる薬物欲求増大の神経メカニズムを、行動薬理学・電気生理学の手法に脳活動操作とイメージング技術を融合し、前帯状皮質、扁桃体、およびノルアドレナリン神経伝達に着目して個体・神経回路・シナプスレベルで解明することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

薬物依存症治療の障壁である「精神的ストレスによる薬物欲求増大」のメカニズムを解明するため、他者の社会敗北(SD)を目撃させるSD目撃ストレスを新たに考案した。薬物欲求の強さを評価できるコカイン条件付け場所嗜好性テストにSD目撃ストレスを組み合わせた独自の実験系を確立・利用することで、今年度は以下の成果を得た。
①SD目撃ストレスによる薬物欲求増大が最も強く誘導される条件の特定:他者との関係がストレスによる薬物欲求の程度に影響するかを明らかにするため、事前に試験対象マウスとの同居により既知となったマウス、あるいは初対面マウスのSDを目撃させ、コカイン欲求の強さを比較したところ、初対面マウスよりも既知マウスのSD目撃のほうが、薬物欲求をより顕著に増大させることを見出した。
②SD目撃ストレスによる薬物欲求増大に関与する脳部位の同定:SD目撃ストレスによる薬物欲求増大にどの脳部位が関与するかを明らかにするため、行動試験後のマウス脳切片において、神経活動マーカーのc-Fos蛋白発現を解析したところ、前帯状皮質(ACC)および扁桃体(Amy)の神経活動が上昇することを見出した。
③SD目撃ストレスによる神経活動上昇に対するノルアドレナリン(NA)神経伝達の役割の解明:ACCは青斑核からストレス応答に関わるNA投射を受ける。SD目撃ストレスによるNA伝達亢進がACCの神経活動上昇と薬物欲求増大に関与する可能性が考えられた。そこで、ACCを含むスライス標本からホールセルパッチクランプ記録を行い、NAを適用したところ、錐体細胞において興奮性シナプス伝達増強と脱分極を誘導することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

開始当初の研究計画を予定どおり実施し、研究実績の概要に記載の成果が得られたため。

Strategy for Future Research Activity

今年度の成果を踏まえ、以下の計画を実施する。SD目撃ストレスによって活性化されるACCおよびAmyの神経活動がどのようなタイミングで上昇するかを解明する。そのために、神経活動上昇に伴う細胞内Ca2+上昇を蛍光強度に変換するセンサー蛋白のGCaMP8mをアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを用いて各脳部位に発現させ、ファイバーフォトメトリ法により神経活動を蛍光強度変化として定量的に計測する。SD目撃中のマウスのさまざまな行動と神経活動変化を相関づけて解析する。また、SD目撃ストレスによる神経活動上昇とコカイン欲求増大との因果関係をDREADD法により明らかにする。まず、抑制性の人工受容体hM4DiをAAVベクターによりACCまたはAmyに発現させる。そのリガンドであるCNO投与により、ACCまたはAmyの活動を人為的に抑制し、SD目撃ストレスによる薬物欲求増大が抑制されるか否かを検討する。さらに、NAによるACC神経活動上昇に関わるNA受容体サブタイを電気生理学的解析により明らかにする。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Social defeat stress enhances the rewarding effects of cocaine through α1A adrenoceptors in the medial prefrontal cortex of mice2024

    • Author(s)
      Saito Atsushi、Murata Haruka、Niitani Kazuhei、Nagasaki Junpei、Otoda Atsuki、Chujo Yusuke、Yanagida Junko、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Neuropharmacology

      Volume: 242 Pages: 109757-109757

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2023.109757

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Varenicline enhances recognition memory via α7 nicotinic acetylcholine receptors in the medial prefrontal cortex in male mice2023

    • Author(s)
      Esaki Hirohito、Deyama Satoshi、Izumi Shoma、Katsura Ayano、Nishikawa Keisuke、Nishitani Naoya、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Neuropharmacology

      Volume: 239 Pages: 109672-109672

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2023.109672

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Noradrenergic stimulation of α1 adrenoceptors in the medial prefrontal cortex mediates acute stress-induced facilitation of seizures in mice2023

    • Author(s)
      Niitani Kazuhei、Ito Shiho、Wada Shintaro、Izumi Shoma、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 8089-8089

    • DOI

      10.1038/s41598-023-35242-0

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of 5-HT1A receptors in the basolateral amygdala on 3,4-methylenedioxymethamphetamine-induced prosocial effects in mice2023

    • Author(s)
      Hirohito Esaki, Yuki Sasaki, Naoya Nishitani, Hikari Kamada, Satoko Mukai, Yoshitaka Ohshima, Sao Nakada, Xiyan Ni, Satoshi Deyama, Katsuyuki Kaneda
    • Journal Title

      European journal of pharmacology

      Volume: 946 Pages: 175653-175653

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175653

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 運動による社会的敗北ストレス誘発性コカイン欲求増大の抑制メカニズム2023

    • Author(s)
      中條湧介、乙田篤輝、平野優紀、村田陽香、二井谷和平、齋藤惇、Ni Xiyan、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      第143回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会的敗北ストレスによる薬物欲求増大への内側前頭前野α1A受容体を介したノルアドレナリン神経伝達の関与2023

    • Author(s)
      齋藤惇、村田陽香、二井谷和平、永崎純平、中條湧介、乙田篤輝、柳田淳子、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      2023年 アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動による社会的敗北ストレス誘発性コカイン欲求増大の抑制メカニズム2023

    • Author(s)
      平野優紀、乙田篤輝、中條湧介、村田陽香、二井谷和平、齋藤惇、Ni Xiyan、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      2023年 アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 急性社会的敗北ストレスによるコカイン欲求増大における内側前頭前野から扁桃体規定外側顆区へのグルタミン酸神経伝達に対するドパミン作動性調節の役割2023

    • Author(s)
      齋藤惇、江崎博仁、村田陽香、Ni Xiyan、中條湧介、平野優紀、向井悠乃、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会的敗北ストレスは内側前頭前野における アドレナリンα1A受容体を介してコカインの報酬効果を増強する2023

    • Author(s)
      村田陽香、齋藤惇、二井谷和平、永崎純平、中條湧介、乙田篤輝、柳田淳子、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 金沢大学医薬保健研究域薬学系 薬理学研究室

    • URL

      https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~yakuri/index.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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