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2017 Fiscal Year Research-status Report

In vivoパッチクランプ法と三次元電子顕微鏡を用いた脊髄痒覚シナプス機構解明

Research Project

Project/Area Number 15K08667
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

歌 大介  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (70598416)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安東 嗣修  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (50333498)
高浪 景子  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (70578830)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords5-HT / 痒み / in vivo patch clamp / 痛み / 脊髄後角 / GRP / Nppb
Outline of Annual Research Achievements

時に痒みは痛み以上に耐え難く非常に苦痛を伴う感覚であるにもかかわらず、痛みに比べ脊髄における痒み情報伝達機構の詳細は不明なことが多い。申請者が行ってきた研究によって、痒覚は脊髄表層に伝達されるなど電気生理学的解析により明らかにしてきた。更に、痒覚伝達を担う受容体であるGRP受容体・Nppb受容体に注目し実験を行い、痒みの情報伝達物質としてはグルタミン酸が用いられており、GRPやNppbは修飾的な役割をしている可能性を示した。更に、痒み応答ニューロンの多くは興奮性介在ニューロンで多く見られると報告されているdelayedやtonicの発火パターンであることを突き止めた。しかし、未だ脊髄表層痒みニューロンの形態やその調節機構は未だ不明ある。
そこで、今回我々は痒み応答ニューロンに発現する受容体を生化学的解析により行った。皮膚への5-HT投与により応答を示したニューロンをRT-PCR法により解析したところGRP受容体の発現が確認された。更に一部のニューロンではGRP受容体・Nppb受容体の両方の発現もわずかながら存在した。一方で、応答を示さなかったニューロンの多くはGRP受容体・Nppb受容体の発現が確認できなかった。
以上のことから、5-HT投与により応答を示したニューロンではGRP受容体が発現し痒み情報伝達に寄与していることを見出し、これらの細胞は発火パターンの解析から興奮性介在ニューロンである可能性を示した。現在、形態組織学的解析などを行いより詳細な痒み情報伝達機構の解析を行っている。これらの研究結果は、2018年に開催されたThe 27th International Symposium of Itch.などで発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

形態学的解析を行う予定であったが、電子顕微鏡を用いたの解析のための条件検討に想定以上の時間を費やしてしまった。また分担研究者が海外長期出張されていたこともあり実験解析にお互いの時間を合わすことが困難で当初計画よりも遅れてしまった。しかし、電気生理学的及び生化学的解析により痒み応答ニューロンのさらなる特徴を明らかにすることが出来た。次年度、今年度得られた成果を基に分担研究者と形態組織学的解析を進めることが必要である。

Strategy for Future Research Activity

現在行っている5-HTに応答したニューロンの免疫組織学的解析による形態染色をさらに進める。同時に、現在遅れている分担研究者である高浪景子博士と三次元電子顕微鏡を用いた痒みニューロンの形態的特徴や軸索投射部位の詳細な解析を行う。電気生理学的解析や組織学的解析を行い、脊髄における掻痒シナプス伝達を担う基盤神経回路の同定と情報処理機構の全容を明らかにすることを目的とする。

Causes of Carryover

今年度行う予定であった電子顕微鏡を用いた解析の条件検討に時間がかかってしまったこと、さらに研究分担者が海外出張されていたこともあり予定していた実験をすべてこなすことが困難であった。
次年度では電子顕微鏡を用いた解析に必要な試薬や研究成果報告のための旅費などに充てる予定である。

  • Research Products

    (36 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Peripheral and spinal mechanisms of nociceptive transmission in a rat model of fibromyalgia.2018

    • Author(s)
      Uta D, Taguchi T.
    • Journal Title

      Pain Res.

      Volume: 32(4) Pages: 280-287

    • DOI

      https://doi.org/10.11154/pain.32.280

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of thromboxane A 2 in interleukin-31-induced itch-associated response in mice2018

    • Author(s)
      Andoh Tsugunobu、Li Sikai、Uta Daisuke
    • Journal Title

      Pharmacol. Rep.

      Volume: 70 Pages: 251~257

    • DOI

      10.1016/j.pharep.2017.10.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prophylactic Administration of Aucubin Inhibits Paclitaxel-Induced Mechanical Allodynia via the Inhibition of Endoplasmic Reticulum Stress in Peripheral Schwann Cells.2017

    • Author(s)
      Andoh T, Uta D, Kato M, Toume K, Komatsu K, Kuraishi Y.
    • Journal Title

      Biol Pharm Bull.

      Volume: 40 Pages: 473-478

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00899

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acetaminophen Metabolite N-Acylphenolamine Induces Analgesia via Transient Receptor Potential Vanilloid 1 Receptors Expressed on the Primary Afferent Terminals of C-fibers in the Spinal Dorsal Horn.2017

    • Author(s)
      Ohashi N, Uta D, Sasaki M, Ohashi M, Kamiya Y, Kohno T
    • Journal Title

      Anesthesiology.

      Volume: 127 Pages: 355-371

    • DOI

      10.1097/ALN.0000000000001700

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Actions of transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) channel agonists on nociceptive synaptic transmission to spinal dorsal horn neurons in rat spinal cord: In vitro and in vivo patch-clamp analyses.2017

    • Author(s)
      Uta D, Imoto K and Furue H.
    • Journal Title

      Pain Res.

      Volume: 32 Pages: 179-190

    • DOI

      10.11154/pain.32.179

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Action of TRPA1 and TRPV1 agonists on synaptic transmission in morphologically distinct cell types in substantia gelatinosa of the rat spinal cord.2017

    • Author(s)
      Uta D, Imoto K and Furue H.
    • Journal Title

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      Volume: 38 Pages: 33-39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β2-Microglobulin elicits itch-related responses in mice through the direct activation of primary afferent neurons expressing transient receptor potential vanilloid 12017

    • Author(s)
      Andoh Tsugunobu、Maki Takahito、Li Sikai、Uta Daisuke
    • Journal Title

      Eur J Pharmacol.

      Volume: 810 Pages: 134~140

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2017.07.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissecting the mechanisms of fibromyalgia.2017

    • Author(s)
      Taguchi T, Uta D, Wakatsuki K.
    • Journal Title

      運動器疼痛学会誌

      Volume: 9 Pages: 182-187

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気生理学的手法を用いた脊髄後角における侵害情報調節機構の解析~電気生理学的手法の紹介とその活用法を交えて~.2018

    • Author(s)
      歌大介
    • Organizer
      神経薬理学セミナー
  • [Presentation] 脊髄膠様質細胞に対するナフトピジルの作用解析.2018

    • Author(s)
      歌大介、謝篤傑、服部剛、笠原健一、吉村惠.
    • Organizer
      第39回脊髄機能診断研究会
  • [Presentation] Spinal nociceptive sensitization in a rat model of chronic fatigue syndrome.2018

    • Author(s)
      115.Uta D, Wakatsuki K, Tsuboshima K, Yasui M, Kiyama H, Nishijo T, Mizumura K, Taguchi T.
    • Organizer
      95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Inhibititory effect of meyhylcobalmin on mechanical allodynia in mice infected with herpes simplex virus type-1.2017

    • Author(s)
      Kikukawa T, Uta D, Andoh T.
    • Organizer
      The Second International Symposium on Toyama-Asia-Africa pharmaceutical Network (2nd TAA-Pham Symposium)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of gastrin releasing peptide on itch signal transduction in spinal dorsal horn.2017

    • Author(s)
      Magoshi Y, Uta D, Andoh T.
    • Organizer
      The Second International Symposium on Toyama-Asia-Africa pharmaceutical Network (2nd TAA-Pham Symposium)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pharmacological and histochemical characterization of a mouse model of chronic renal failure-associated pruritus.2017

    • Author(s)
      Andoh T, Li S, Maki T, Uta D, Kuraishi Y.
    • Organizer
      9th World Congress on Itch
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Firing pattern of superficial spinal dorsal horn neurons receiving 5-HT-responsive afferents in the adult rat spinal cord.2017

    • Author(s)
      Uta D, Andoh T, Imoto K, Furue H.
    • Organizer
      The 27th International Symposium of Itch
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Involvement of beta2-microglobulin and transient receptor potential vanilloid 1-expressed primary afferent neurons in uremic pruritus.2017

    • Author(s)
      Andoh T, Maki T, Li S, Uta D.
    • Organizer
      The 41th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電気生理学的手法を用いた脊髄後角における侵害情報調節機構の解析~電気生理学的手法の紹介とその活用法を交えて~.2017

    • Author(s)
      歌大介.
    • Organizer
      東西医薬学交流セミナー
    • Invited
  • [Presentation] レセルピン投与モデルの疼痛機構に関わる脊髄後角表層細胞の感受性増大.2017

    • Author(s)
      歌大介、宮原謙一郎、坪島功幸、安東嗣修、西条寿夫、水村和枝、田口徹.
    • Organizer
      第13回日本疲労学会総会・学術集会
  • [Presentation] アセトアミノフェンは炎症性疼痛に対して脊髄レベルでより強い鎮痛効果を発揮する -脊髄後角ニューロンにおけるin vivoおよびin vitroパッチクランプ記録を用いた検討-.2017

    • Author(s)
      大橋宣子、歌大介、佐々木美佳、大橋正幸、紙谷義孝、河野達郎.
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第64回学術集会
  • [Presentation] 線維筋痛症モデルラットにおける脊髄後角表層細胞の機械感受性増大.2017

    • Author(s)
      歌大介、宮原謙一郎、坪島功幸、安東嗣修、西条寿夫、水村和枝、田口徹.
    • Organizer
      第39回日本疼痛学会
  • [Presentation] アセトアミノフェンは脊髄レベルで鎮痛効果を発揮する.2017

    • Author(s)
      河野達郎、大橋宣子、歌大介.
    • Organizer
      第39回日本疼痛学会
  • [Presentation] Augmented mechanical response of substantia gelatinosa neurons in a rat model of fibromyalgia.2017

    • Author(s)
      Uta D, Miyahara K, Tsuboshima K, Andoh T, Nishijo T, Mizumura K, Taguchi T.
    • Organizer
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [Presentation] 慢性腎不全マウスモデルにおける掻痒反応と薬理学的特徴.2017

    • Author(s)
      李嗣凱、張 群、歌大介、倉石泰、安東嗣修.
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム
  • [Presentation] Microneedle skin penetration and blood suction on laboratory animals - Proposal of experiment method and preliminary experimental results -2017

    • Author(s)
      Yamada M, Takahashi T, Suzuki M, Aoyagi S, Hosomi R, Fukunaga K, Uta D, Takazawa T.
    • Organizer
      精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] Observation of Mosquito Skin Penetration and Blood Suction in laboratory animals.2017

    • Author(s)
      Kitada H, Yamamoto H, Takahashi T, Suzuki M, Aoyagi S, Yamamoto S, Hosomi R, Fukunaga K, Uta D, Takazawa T, Hikitsuchi T, Kawajiri Y, Nakayama K.
    • Organizer
      精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] Investigation on mechanism of mosquito to puncture blood vessel wall using fertilized egg and its application to microneedles.2017

    • Author(s)
      Okuda K, Yamamoto S, Takahashi T, Suzuki M, Aoyagi S, Fukunaga K, Hoshomi R, Takazawa T, Uta D, Hikitsuchi T, Kawajiri Y, Nakayama K.
    • Organizer
      精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] 抗がん薬誘発の末梢神経障害性疼痛に対する桂姜棗草黄辛附湯の効果.2017

    • Author(s)
      福富大介、歌大介、安東嗣修.
    • Organizer
      第68回日本薬理学会北部会
  • [Presentation] 電気生理学的手法を用いた線維筋痛症の病態メカニズムの解析と新規治療薬の探索.2017

    • Author(s)
      歌大介.
    • Organizer
      Toyama Academic GALA 2017
  • [Presentation] レセルピン投与モデルを用いた脊髄後角へのシグナル伝達機構解析.2017

    • Author(s)
      歌大介、坪島功幸、宮原謙一郎、安東嗣修、西条寿夫、水村和枝、田口徹.
    • Organizer
      第9回線維筋痛症学会学術集会
  • [Presentation] 線維筋痛症モデルマウス作製後に行う浅い温水内歩行は、早期運動介入方法として有効か?2017

    • Author(s)
      土井篤、中田大揮、歌大介、申敏哲、園畑素樹.
    • Organizer
      第10回日本運動器疼痛学会
  • [Presentation] Reserpine投与による線維筋痛症モデルマウスへの定量感覚評価および行動評価の試み.2017

    • Author(s)
      中田大揮、土井篤、申敏哲、歌大介、園畑素樹.
    • Organizer
      第10回日本運動器疼痛学会
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス感染モデルマウスにおける帯状疱疹関連痛に対するメチルコバラミンの効果.2017

    • Author(s)
      菊川孝、歌大介、安東嗣修.
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第129回例会
  • [Presentation] 新規痒み因子β2 マイクログロブリンの発見と痒み発生機序.2017

    • Author(s)
      牧俊人、李嗣凱、歌大介、安東嗣修.
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第129回例会
  • [Book] 月刊PHARMSTAGE2017

    • Author(s)
      歌 大介
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Remarks] 富山大学研究者総覧

    • URL

      http://evaweb.u-toyama.ac.jp/html/100000626_ja.html

  • [Remarks] 富山大学大学院医学薬学研究部応用薬理学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/phapha2/Japanese/frame.htm

URL: 

Published: 2018-12-17  

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