2017 Fiscal Year Research-status Report
Functional analysis in anterior cingulate cortex and development of therapeutic agent using P2X7 receptor sequences on fibromyalgia
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17K09050
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
右田 啓介 福岡大学, 薬学部, 准教授 (10352262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 太一 福岡大学, 薬学部, 助教 (80570803)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 線維筋痛症 / 前帯状回 / P2X7受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、線維筋痛症における前帯状回と中心とした機能的変化の機序を明らかにし治療薬開発に貢献することを目的としている。前帯状回は脳内の疼痛関連領域の一つとして知られており、末梢神経障害モデル動物を用いた研究では、電気生理学的手法により錐体細胞の長期増強が確認されている。このことから、疼痛発症には前帯状回におけるシナプスの変化が考えられるため、疼痛モデル動物における神経およびシナプスに関連するタンパク質の発現変化について検討を行うこととした。そこで、2種類の線維筋痛症モデル動物を作製し疼痛評価を行った。1種類は、10時から17時まで4℃と室温を1時間ごとに移動させ、17時から翌日の10時まで4℃で飼育する操作を5日間繰り返して作製した。von Frey試験法を用いて痛覚評価を行った結果、繰り返し冷温刺激後3日間は痛覚過敏が生じていた。もう1種類は、左側の腓腹筋に酸性生理食塩水（pH 4）を投与し作製した。このマウスでは、明らかな痛覚過敏を観察することができなかった。過去の報告では、痛覚過敏を引き起こすことが報告されており、痛覚過敏が発症しない原因を調べている。明らかな疼痛を引き起こす坐骨神経部分結紮ラットを用いて、前帯状回におけるGABAを介した神経伝達機構の解析を行った。結紮により生じる痛覚過敏は、前帯状回にムスカリンM1受容体アゴニスト投与により抑制された。また、M1受容体アゴニストによる痛覚過敏抑制はGABAB受容体拮抗薬で抑制された。このことから、前帯状回ではM1受容体刺激によりGABAが放出され、GABAB受容体を介して痛覚過敏を抑制する機構が存在する可能性を見出した。このように、前帯状回は痛覚伝達に対して様々なタンパク質が関与しており、さらなる詳細な検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究目的である線維筋痛症における前帯状回と中心とした機能的変化の機序解明のために、本年度は線維筋痛症モデルマウスを作製し蛍光トレーサー、抗体、プローブを用いて、免疫組織化学的、生化学的、分子生物学的および行動学的手法により島皮質および中脳水道周囲灰白質と前帯状回の神経連絡の変化およびその変化に関わるタンパク質あるいは遺伝子の発現量を検討することを予定していた。線維筋痛症モデルマウスは、繰り返し冷温刺激を行うモデルマウスと、酸性生理食塩水（pH 4）を左側の腓腹筋に注射するモデルマウスの2種類を作製した。繰り返し冷温刺激モデルマウスでは痛覚過敏を生じていたが、酸性生理食塩水投与モデルマウスでは明らかな痛覚過敏が生じておらず現在原因を調べている。このため、当初計画していた島皮質および中脳水道周囲灰白質と前帯状回の神経連絡について蛍光トレーサーを用いる検討に至っていない。一方、線維筋痛症モデルマウスと比較する坐骨神経部分結紮マウスでは、前帯状回におけるシナプスに関連するタンパク質の一つであるシナプシンIの発現量変化について、ウエスタンブロット法を用いて解析を開始している。詳細な結果をここで示すことができないが、発現量に変化がある傾向を捉えている。しかしながら、本年度計画していたP2X受容体についての検討ができていない。このように、研究の進行状況は多少遅れ気味である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに報告されている酸性生理食塩水を左側の腓腹筋に注射し作製するモデルマウスでは、両側足底部において非侵害性機械刺激に対し痛覚過敏が生じている。しかしながら、我々の作製したマウスでは明らかな痛覚過敏が見られていないことから、酸性生理食塩水のpHや投与部位の再確認を行う。一方、冷温刺激によるモデルマウスは痛覚過敏が生じているが持続性が見られていないことから、5日間の繰り返し刺激を改良し、刺激と刺激の間に数日の間隔を設け2週にわたり刺激を行い、痛覚過敏の持続性が見られるかについて検討を行う。また、冷温刺激では急性の痛覚過敏は見られていることから、刺激後3日における島皮質と前帯状回のシナプス関連タンパク質およびP2X受容体の発現量変化についてウエスタンブロット法を用いて検討を行う。また、改良した冷温刺激法により痛覚過敏の持続性が生じることが確認されれば、蛍光トレーサーを中脳水道周囲灰白質、島皮質、前帯状回に微量注入し、これらの部位間における神経連絡の変化の有無について検討を行う。さらに、免疫染色法を用いて、このモデルマウスにおけるミクログリア、アストロサイト、神経細胞数の変化や分布および形態変化について検討を行う。加えて、P2X7受容体のC末配列の特異的配列を含むベクターを構築中である。このベクターを線維筋痛症モデルマウスの前帯状回に投与する準備を進めていく。
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| Causes of Carryover |
（理由）
年度末に研究論文を投稿しており、修正の要求なく掲載決定となればこのための費用が必要となるため費用を残していたが、論文の修正を求められたのでその費用を使用することなく差額分が発生した。
（計画）
早々に論文が掲載されるよう鋭意努力しているので、掲載決定となれば差額分はすぐに使用する。また、次年度の研究経費は、従来の計画通り生化学的および免疫組織化学的実験に使用する。
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[Journal Article] Propofol anesthesia is reduced in phospholipase C-related inactive protein type-1 knockout mice2017
Author(s)
Nikaido Y, Furukawa T, Shimoyama S, Yamada J, Migita K, Koga K, Kushikata T, Hirota K, Kanematsu T, Hirata M, Ueno S
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Journal Title
J Pharmacol Exp Ther
Volume: 361
Pages: 367-374.
DOI
Peer Reviewed
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