急性・慢性疼痛ストレスに対する生体防御逃避行動の分子基盤

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10500
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 大西 英生 産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (20279342)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: TRPV1 / TRPV4 / ノックアウトマウス / カプサイシン / 4α-PDD / 逃避行動 / eye wipe / 腫脹

Outline of Annual Research Achievements

本年度 (平成 28 年度) は、TRPV1 およびTRPV4 ノックアウトマウスを交配させて TRPV1・4 ダブルノックアウトマウスを作出した。また、TRPV1 ノックアウトマウス、TRPV4 ノックアウトマウスおよび TRPV1・4 ダブルノックアウトマウスにおける TRPV1 遺伝子もしくは TRPV4 遺伝子がノックアウトされていることを PCR 法を用いて確認した。さらに、これらのマウスにおいて TRPV1 および TRPV4 の機能が欠失していることを TRPV1 agonist および TRPV4 agonist に対する生理学的反応の程度で確認した。具体的には、TRPV1 ノックアウトマウス、TRPV4 ノックアウトマウス、TRPV1・4 ダブルノックアウトマウスおよび野生型マウスに、TRPV1 agonist であるカプサイシン溶液 (10mM) を眼周囲に数滴滴下し、これによって誘発される逃避行動 (eye wipe) の回数 を、TRPV4 agonist である 4α-PDD 溶液 (500μM) を足底皮下に 10μL 投与し、これによって誘発される組織腫脹の程度を評価した。その結果、TRPV1 ノックアウトマウスは、野生型マウスと比較してカプサイシンに対する逃避行動が、TRPV4 ノックアウトマウスは、野生型マウスと比較して 4α-PDD 投与後の組織腫脹が、TRPV1・4 ダブルノックアウトマウスは野生型マウスと比較して、カプサイシンに対する逃避行動および 4α-PDD 投与後の組織腫脹の両方が有意に少ないことが確認できた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

計画2年度 (平成 28 年度) は、TRPV1 およびTRPV4 ノックアウトマウスを交配させて TRPV1, 4 ダブルノックアウトマウスを作出した。また、TRPV1, 4 ダブルノックアウトマウスにおける TRPV1 および TRPV4 遺伝子がノックアウトされていること、TRPV1 および TRPV4 の機能が欠失していることを確認した。しかし、当初計画していた TRPV1, V4 ダブルノックアウトマウスにおける多発関節炎時の脊髄後角・脳内生理活性の評価には至っていない。

Strategy for Future Research Activity

次年度 (平成 29 年度) においては、野生型マウス、TRPV1 ノックアウトマウス、TRPV4 ノックアウトマウスおよび TRPV1, 4 ダブルノックアウトマウスを用いた多発関節炎モデルの作成および脊髄後角・脳内生理活性の評価を行う予定である。また、上記マウスを用いた行動学的解析を行う予定である。
本研究の成果は、日本生理学会、日本整形外科学会などの国内学会や国際学会に積極的に発表し、国際専門誌に英文論文として発表する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of central administration of oxytocin-saporin cytotoxin on chronic inflammation and feeding/drinking behaviors in adjuvant arthritic rats (2016)
  • Author(s): Matsuura, T. Kawasaki, M . Hashimoto, H. Yoshimura, M. Motojima, Y. Saito, R. Ueno,H. Maruyama, T. Sabanai, K. Mori, T. Ohnishi, H. Sakai, A. & Ueta, Y.
  • Journal Title: Neuroscience Letters Volume: 621 Pages: 104-110
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2016.04.010.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Possible involvement of the rat hypothalamo-neurohypophysial/-spinal oxytocinergic pathways in acute nociceptive responses (2016)
  • Author(s): Matsuura, T. Kawasaki, M . Hashimoto, H. Yoshimura, M. Motojima, Y. Saito, R. Ueno,H. Maruyama, T. Ishikura, T. Sabanai, K, Mori, T. Ohnishi, H.Onaka, T. Sakai, A. Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendcrinology Volume: 28 Pages: -
  • DOI: 10.1111/jne.12396
  • 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: 109 Pages: 63-69
  • DOI: 10.1016/j.neures.2016.02.005.
  • 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 – 2017-03-18
  • 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 – 2016-10-08
• [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）
  • Year and Date: 2016-08-25
• [Presentation] 4日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: ホテル夢家（福岡県糟屋郡）
  • Year and Date: 2016-07-14 – 2016-07-15
• [Presentation] Plasma osmolality/fluid volume sensing and drinking behavior via TRPV1 and 4 channels in mice. (2016)
  • Author(s): Ueta Y, Matsuura T, Motojima Y, Ueno H, Yoshimura M, Maruyama T, Hashimoto H, Ohnishi H.
  • Organizer: 17th International Symposium on Olfaction and Taste.
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-06-06
• [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