2017 Fiscal Year Research-status Report
走運動による神経障害性疼痛の緩和に対するGABA作動性ニューロンの関与
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15K01427
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
上 勝也 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (20204612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仙波 恵美子 大阪行岡医療大学, 医療学部, 教授 (00135691)
田島 文博 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (00227076)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 運動による疼痛緩和 / 脳報酬系 / 自発運動 / 腹側被蓋野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の主な目的は、①自発運動(VWR)で活性化が確認されたLDTのコリン作動性(Ach)ニューロンがVTAに投射していることを明らかにすることであった。一方、腹側被蓋野(VTA)のドパミン(DA)ニューロンの活性化には、視床下部（LH）に局在するオレキシン(Orex)ニューロンが関与することも知られている。そこで②LH-OrexニューロンがVWRに伴い活性化するかどうか、そして③活性化したOrexニューロンがVTAに投射しているかどうかについても明らかにすることであった。上記の3つの課題について、免疫染色およびVTAに逆行性トレーサー(RetroBeads)を注入してVWRを行わせたマウスの脳切片を用いて検討した結果、VWRに伴いLDTにはVTAに投射する活性化Achニューロンと活性化非Achニューロン（おそらくグルタメート(Glu)・ニューロン）が、LHにはVTAに投射する活性化Orexニューロンと活性化非Orexニューロン（おそらくGABAニューロン）が観察された。またVWRを行わないマウスのLHでは、活性化Orexニューロンの割合は約40％であったものが、VWRはその割合を有意に高める（約80％）ことが分かった。さらに本年度はVWRがVTA-DAニューロンの活性化を促すかどうかについても検討した。その結果、坐骨神経部分損傷(PSL)＋不活動マウスのVTAでは、活性化DAニューロンの割合は有意に減少したが、PSL＋VWRマウスのVTAでは活性化DAニューロンの割合が有意に増加することが分かった。以上のことから、EIH効果には、VWRにより活性化したLDT-Ach/非Ach(Glu)ニューロンとLH-Orex/非Orex(GABA)ニューロンによるVTA-DAニューロンの活性化を介した脳報酬系の活性化が重要な役割を担うことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、昨年度の「今後の研究の推進方策」として挙げたすべての課題をクリアしたことに加えて、新たな結果を生み出すことができた。すわなち、免疫染色と逆行性トレーサーを用いた実験によりVWRは、①VTAに投射するLDT-Ach/非Ach(Glu)ニューロンを活性化する、②VTAに投射するLH-Orex/非Orex(GABA)ニューロンを活性化する、③活性化Orexニューロンの割合を高める、④活性化VTA-DAニューロンの割合を増加する、⑤PSL後のランナーマウスにおける総走行距離と活性化LDT-Achニューロンの割合とは正の相関関係を示す、⑥PSL後のランナーマウスにおける総走行距離と活性化LH-Orexニューロンの割合とは有意な正の相関関係を示すことを明らかにした。これらの結果から、EIH効果にはVWRにより活性化したLDT-Ach/非Ach(Glu)ニューロンとLH-Orex/非Orex(GABA)ニューロンによるVTA-DAニューロンの活性化を介した脳報酬系の活性化が重要な役割を担うことが十分に示唆される結果を得ることができたと言える。本研究成果の一部は、本年度に発表される2編の総説、すなわち「上勝也：運動するとなぜ痛みが軽くなるのですか？ Locomotive Pain Frontier 7巻1号」と「上勝也、田島文博、仙波恵美子：運動による鎮痛 (Exercise-induced hypoalgesia) のメカニズム：最近の知見, ペインクリニック2018年別冊春号」での掲載が予定されている。さらに本研究課題の総仕上げとしての原著論文を国際誌に投稿・発表することを予定している。このように本年度の研究目的は、十分に達せられたと評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は次の理由により１年間の期間延長が承認されている：当初の計画に従って運動による疼痛軽減効果（EIH効果）に対する脊髄後角GABAニューロンの関与について研究を進めたところ、EIH効果には脳報酬系はさらに重要な役割を担うことが分かった。そこで当初の計画を変更してEIH効果と脳報酬系との関係に焦点を絞り研究を進めた結果、免疫染色やトレーサー実験による興味深いデータが出揃いつつあり、平成30年度中には論文投稿をできる可能性が高まったため。従って、平成30年度の目標は本研究課題の総仕上げとしての原著論文を国際誌に投稿・発表することであり、現在執筆中である。
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| Causes of Carryover |
理由：当初、乾熱滅菌乾燥機（20万円相当）の購入を予定していたが、これを使用する実験（in situ hybridization）を取りやめたために次年度使用額が生じた。
使用計画：次年度の研究費は、おもに英文校正費や論文掲載費として使用する予定である。
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