2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K08665
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山本 純偉 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50402376)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Pregabalin / 扁桃体中心核 / 炎症性疼痛 / 外側腕傍核 / 扁桃体基底外側部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経障害性疼痛、線維筋痛症に伴う疼痛の治療に用いられるPregabalin(PGB)の作用機序はα2-δ auxiliary subunit of voltage-gated calcium channelsへの結合とそれによる神経伝達物質の遊離抑制と考えられている。痛みやストレスなどの有事障害に対する情動応答に重要な役割をはたしている扁桃体中心核(CeA)への興奮性入力には脊髄後角や三叉神経脊髄路核から外側腕傍核(LPB)を経て扁桃体中心核の外側外包部へ入力する直接経路と扁桃体基底外側部(BLA)から入力する間接経路がある。昨年度我々はBLAから入力する興奮性神経伝達が炎症疼痛モデルマウスでのみPGBの投与により抑制されることを明らかにした。本年度、我々はLPBからの入力に対してもBLAからの入力と同じ様にPGB投与により変化するかどうかを調べた。
方法：マウスの足底にホルマリンを皮下注し、8時間後に急性脳スライス標本を作製。CeLCの神経細胞にホールセルパッチクランプを行いBLAとLPB入力経路をそれぞれ2連刺激し、同一細胞から膜電流を記録した。振幅と最初のシナプス電流に対する次の電流の比(paired pulse ratio;PPR)のPGB灌流投与による変化を解析した。結果：PGB投与によりBLAでは70%の細胞で振幅が縮小し、かつPPRが増大し(LPB経路刺激:40%)、20%の細胞で振幅が縮小かつPPRが減少(LPB経路刺激:30%)、10%の細胞で振幅が増加した(LPB経路刺激:30%)。BLA刺激ではPGB投与により振幅は有意に減少するとともにPPRは有意に増加したが、LPB刺激では振幅、PPRともに有意差は認められなかったことから、LPBを介した直接経路よりもBLA経由の間接経路のほうがPGBの遊離抑制による興奮性入力抑制作用が強いことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度、神経障害性疼痛、線維筋痛症に伴う疼痛の治療に用いられるPregabalin(PGB)が扁桃体基底外側部(BLA)から扁桃体中心核(CeA)への興奮性入力を抑制すること、さらにその抑制にはシナプスからの神経伝達物質の遊離抑制を介することを明らかにした。
外側腕傍核(LPB)を経て脊髄からの侵害刺激が扁桃体中心核へ直接入力するLPB→CeA経路はホルマリン注入モデルで興奮性入力が増強することが既に他の研究で明らかになっているが、LPB→CeAに対するPGBの作用については不明であった。そこで、同じホルマリン注入痛みモデルマウスを用いてLPB→CeAへの興奮性入力がPGBによってどのように変化するのかを調べBLA→CeAと比較した。結果、PGBの作用はBLA→CeAへの入力のほうにLPB→CeAより強く作用することが明らかになった。また、CeAの同一細胞からBLA→CeA刺激とLPB→CeA刺激のダブル刺激を行い、記録した記録でもこの傾向はみられた。また、この結果はPGBがその作用に中枢の感作を必要とし、慢性疼痛により効果が見られることにも一致する。また、PGBが作用するα2-δ auxiliary subunit of voltage-gated calcium channelsのmRNAがBLAに強く発現していることからBLAからの投射先であるCeAでPGBがより作用することはα2-δ auxiliary subunit of voltage-gated calcium channelsのｍRNAは発現はみられるものの、強く発現がみられるわけではないLPBからの入力への作用のほうが弱いことも結果に一致する。PGBの扁桃体への作用についてまとまった結果が得られたことは成果と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、今までに出たPGBの扁桃体中心核への興奮性入力への作用を現在論文にまとめている最中である。今年度中に投稿を目指す。
また、今回もちいた双極電極による電気刺激では単一経路だけを刺激をしているとは限らない。そのため、刺激強度によりPGBの作用が異なる結果が得られた。連携研究者の所属研究機関である東京慈恵会医科大学ではoptogeneticsを用いた研究がすでにいくつか進行しており、その技術は確立している。
optogeneticsを用いることで単一経路を刺激することが可能となる。今回得られた結果をもとに、optogeneticsにより選択的に刺激をすることで、PGBの作用を更に明らかにしたいと考える。
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| Causes of Carryover |
optogeneticsを用いた実験を行うため、そのウィルスを購入する代金や、ニューロシリンジ代などを計上していたが、昨年度より行っているプレガバリンを用いた電気生理学の実験を先にまとめることとしたために、optogeneticsの実験をまだ行っていないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
プレガバリンの実験がひと段落し、現在論文にまとめている段階である。当初の計画の通りoptogeneticsを用いたより選択的な回路刺激による疼痛と扁桃体の関係を明らかにする実験を次年度に開始する予定である。
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