2018 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation of the mechanisms of cellar and molecular transduction to the brain for trigger of pain chronification

Research Project

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Project/Area Number	15H04968
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Anesthesiology
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	NAKAE Aya 大阪大学, 生命機能研究科, 特任教授(常勤) (60379170)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	熊谷雄太郎国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00528408) 中井國博福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 准教授 (80362705)
Research Collaborator	YOSHIOKA yoshichika
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords	マクロファージ / 痛み / 術後遷延痛 / 高解像MRI
Outline of Final Research Achievements	We developed a postoperative persistent pain model, and analyzed the variation of cytokines according to the time course. The expression patterns in KO mice with diminished pain related behavior were remarkably different from those of WT. Changes in the brain activity evaluated using Manganese-Enhanced MRI(MEMRI) in the pain model showed no significant difference in the enhanced level at each region between naïve, acute and chronic stages. However, their patterns of co-enhanced level were significantly different from those before the surgery in both acute and chronic stages. We evaluated the brain activity by MEMRI using animals that showed significant higher thresholds of mechanical stimulation after administration of analgesics. Brain activity patterns showed that buprenorphine-administered animals displayed resemble pattern of pre-surgery animals. We also confirmed dose dependent patterns when comparing to naïve, low-dose and high-dose gabapentin-administered animals.
Free Research Field	神経因性疼痛のメカニズムの解明・疼痛認知機構の解明
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	「痛み」はヒトの持つ感覚の中でとりわけ不快な感覚であり、特に痛みによる経済損失はガンや心臓病より大きく、最優先で取り組むべき課題である。慢性痛に伴う脳内のネットワーク異常が痛みのメカニズムとして着目されているが、それが原因であるのか結果であるのかの議論はなされておらず、脳のネットワーク異常が起こる仕組みも解明されていない。本研究では、炎症性疼痛モデルを作成し、マクロファージから放出される液性因子とマクロファージそのものの脳への迷入と脳内ネットワークの変化の関係を明らかにし、高解像MRIで脳内活動パターンを解析することで、痛みの慢性化のきっかけとなる脳への細胞・分子伝達メカニズムを解明した。