Elucidation of nociceptive pathways using c-fos eGFP transgenic rats

• Project/Area Number: 26860164
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Environmental physiology(including physical medicine and nutritional physiology)
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: Suzuki Hitoshi 産業医科大学, 医学部, 助教 (80644880)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 慢性疼痛 / 最初期遺伝子 / 視床下部 / 遺伝子改変動物 / 炎症 / 疼痛 / c-fos / トランスジェニックラット / 脊髄後角 / 抑制性介在ニューロン / 疼痛ストレス

Outline of Final Research Achievements

We evaluated whether a c-fos-enhanced green fluorescent protein (eGFP) transgenic rat line can be useful for the study of nociceptive pathways and processing. A comparison of eGFP in transgenic rats and Fos-like immunoreactivity (LI) in wild type rats was made in the dorsal spinal cord, paraventricular nucleus (PVN) and supraoptic nucleus (SON). Oxytocin-LI (OXT-LI) was carried out to examine the activation of OXT neurons in the PVN and SON. Following acute nociceptive stimuli, eGFP was maximally expressed at 6 h in the spinal cord and 3 h in the PVN and SON, whereas, Fos-LI was maximally expressed at 1.5 h in all the regions we analyzed. Induction of eGFP in the OXT neurons was more sensitive than that of Fos after acute nociceptive stimuli. These results suggested that the c-fos-eGFP transgenic rat line can be useful for the study of nociceptive pathways and processing.

Research Products

• [Journal Article] Restricted mandibular movement attributed to ossification of mandibular depressors and medial pterygoid muscles in patients with fibrodysplasia ossificans progressiva. (2017)
  • Author(s): Tetsuko Okuno, Hitoshi Suzuki, Akio Inoue, Jingo Kusukawa
  • Journal Title: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Volume: in press Issue: 9 Pages: 1891-1898
  • DOI: 10.1016/j.joms.2017.03.005
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of peripherally administered cholecystokinin-8 and secretin on feeding/drinking and oxytocin-mRFP1 fluorescence in transgenic rats. (2016)
  • Author(s): Motojima Y, Kawasaki M, Matsuura T, Saito R, Yoshimura M, Hashimoto H, Ueno H, Maruyama T, Suzuki H, Ohnishi H, Sakai A, Ueta Y
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: 印刷中 Pages: 63-69
  • DOI: 10.1016/j.neures.2016.02.005
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Possible involvement of TRPV1 and TRPV4 in nociceptive stimulation-induced nocifensive behavior and neuroendocrine response in mice. (2015)
  • Author(s): Ishikura, T. Suzuki, H. Shoguchi, K. Koreeda, Y. Aritomi, T. Matsuura, T. Yoshimura, M. Ohkubo, JI. Maruyama, T. Kawasaki, M. Ohnishi, H. Sakai, A. Mizuki, M. & Ueta, Y.
  • Journal Title: Brain Rsearch Bulletin Volume: 118 Pages: 7-16
  • DOI: 10.1016/j.brainresbull.2015.08.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Regional and time-course differences in the induction of c-fos-eGFP fluorescence in the spinal cord and hypothalamus of transgenic rats after nociceptive and inflammatory stimuli (2017)
  • Author(s): Motojima,Y. Kawasaki,M.Suzuki,H. Ohnishi,H. Matsuura,T. Yoshimura,M.Hashimoto, H.Saito,R. Ueno, H.Maruyama,T. Sonoda,S. Mori,T. Sabanai,K. Sakai,A. Ueta,Y.
  • Organizer: American Academy of Orthopaedic Surgeons
  • Place of Presentation: San Diego USA
  • Year and Date: 2017-03-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ラット尾懸垂時の延髄および視床下部における Fos タンパクの発現動態 (2016)
  • Author(s): 元嶋 尉士、上野 啓通、吉村 充弘、丸山 崇、橋本 弘史、齋藤 玲子、園田 里美、川崎 展、鈴木 仁士、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第67回西日本生理学会
  • Place of Presentation: レインボー桜島（鹿児島県・鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-10-07
• [Presentation] 侵害刺激による脊髄および視床下部におけるＦｏｓタンパクの発現動態のc-fos-eGFPトランスジェニックラットを用いた検討 (2016)
  • Author(s): 元嶋 尉士、鈴木 仁士、松浦 孝紀、吉村 充弘、橋本 弘史、齋藤 玲子、上野 啓道、丸山 崇、園田 里美、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第34回内分泌代謝学 サマーセミナー
  • Place of Presentation: レイクサイドホテル久山（福岡県・糟屋郡）
  • Year and Date: 2016-07-14
• [Presentation] 炎症・疼痛ストレスに対する脊髄および視床下部におけるFosタンパクの発現動態のc-fos-eGFPトランスジェニックラットを用いた検討 (2016)
  • Author(s): 元嶋 尉士、松浦 孝紀、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、森 俊陽、佐羽内 研、塚本 学、上田 陽一
  • Organizer: 第60回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-04-21
• [Presentation] 侵害刺激による脊髄および視床下部におけるＦｏｓタンパクの発現動態のc-fos-eGFPトランスジェニックラットを用いた検討 (2016)
  • Author(s): 元嶋 尉士、松浦 孝紀、鈴木 仁士、齋藤 玲子、吉村 充弘、橋本 弘史、上野 啓通、丸山 崇、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第93回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] TRPV1およびTRPV4ノックアウトマウスにおける浸透圧・非浸透圧刺激後の飲水行動の検討 (2016)
  • Author(s): 松浦 孝紀、元嶋 尉士、齋藤 玲子、上野 啓通、吉村 充弘、橋本 弘史、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第26回バゾプレッシン研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学病院（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2016-01-09
• [Presentation] Regional and time-course differences in the induction of c-fos-eGFP fluorescene in the spinal cord and hypothalamus of transgenic rats after subcutaneous injections of capsaicin and formalin. (2016)
  • Author(s): Motojima.Y, Suzuki H,Matsuura T, Yoshimura M, Hashimoto H, Saito R, Ueno H, Maruyama T, Sonoda S, Kawasaki M, Ohnishi H, Sakai A, Ueta Y.
  • Organizer: The 13th Japan-Korea Joint Symposium on Brain Science and Cardiac and Smooth Muscles.
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀県・佐賀市）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] アジュバンド関節炎モデルラットにおける下垂体後葉系および視床下部-脊髄系のオキシトシンの役割 (2015)
  • Author(s): 松浦 孝紀、元嶋 尉士、上野 啓通、齋藤 玲子、吉村 充弘、橋本 弘史、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第66回西日本生理学会
  • Place of Presentation: 久留米大学筑水会館（福岡県久留米市）
  • Year and Date: 2015-10-09
• [Presentation] TRPV1およびTRPV4ノックアウトマウスにおける浸透圧・非浸透圧刺激後の飲水行動の検討 (2015)
  • Author(s): 元嶋 尉士、松浦 孝紀、齋藤 玲子、上野 啓通、吉村 充弘、橋本 弘史、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第25回日本病態生理学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-07-31
• [Presentation] 急性炎症・疼痛モデルラットでの視床下部および脊髄におけるオキシトシン－単量体赤色蛍光タンパク1融合遺伝子の発現動態ならびにその役割について (2015)
  • Author(s): 松浦 孝紀、川崎 展、元嶋 尉士、鈴木 仁士、大西 英生、上田 陽一
  • Organizer: 第59回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-04-23
• [Presentation] The expression of the oxytocin-monomeric red fluorescent protein 1 fusion gene in the hypothalamus and spinal cord after acute nociceptive stimulation in transgenic rats. (2014)
  • Author(s): Matsuura, T. Kawasaki, M. Motojima, Y. Suzuki, H. Yoshimura, M. Ohkubo, J. Maruyama, T. Hashimoto, H. Ohnishi, H. Sakai, A. Ueta, Y.
  • Organizer: Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] 消化管ホルモン末梢投与後の視床下部オキシトシンニューロンの活性化～オキシトシ ン－mRFP1トランスジェニックラットを用いた検討～ (2014)
  • Author(s): 元嶋 尉士、松浦 孝紀、齋藤 玲子、大久保 淳一、吉村 充弘、橋本 弘 史、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第65回西日本生理学会
  • Place of Presentation: 琉球大学研究者交流施設50周年記念館（沖縄県中頭郡）
  • Year and Date: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [Presentation] 中脳背側縫線核におけるセロトニンニューロンに対するエストロゲンレセプターβの役割について (2014)
  • Author(s): 鈴木仁士、Margaret Warner、Jan-Ake Gustafsson
  • Organizer: 第24回日本病態生理学会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • Year and Date: 2014-08-09 – 2014-08-10
• [Presentation] 慢性関節炎モデルラットにおけるオキシトシンの発現動態ならびにその役割につい て (2014)
  • Author(s): 松浦 孝紀、吉村 充弘、大久保 淳一、元嶋 尉士、丸山 崇、橋本 弘史、 石倉 透、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第32回内分泌代謝学サマーセミナー
  • Place of Presentation: 富士レークホテル（山梨県南都留郡）
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-12
• [Presentation] 拘縮肩における肩関節可動域の推移からみた治療法の選択について (2014)
  • Author(s): 鈴木 仁士、加藤 久佳、日野 知仁、高原 康弘、内田 陽一郎
  • Organizer: 第122回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-12