2019 Fiscal Year Annual Research Report
Pain-associated synaptic plasticity in the spino-parabrachio-amygdaloid descending loop regulatory system
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18H02722
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
加藤 総夫 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20169519)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 三叉神経節 / 三叉神経脊髄路核 / 腕傍核 / 扁桃体中心核 / 炎症性疼痛 / 光遺伝学 / シナプス伝達 / 痛み特異的ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．三叉神経節(TG)-腕傍核(LPB)シナプス伝達の記録
(1) 麻酔下，超音波エコー観察下に，C57JマウスTGにAAV-hSyn-ChR2-YFPベクターを注入した．５週間後、LPB，もしくは，三叉神経脊髄路核（Sp5c）を含む脳スライス標本を作製した．TGにおいて多くの細胞体および投射線維がEYFP蛍光を示した．また，LPB，Sp5c内に蛍光発現線維が確認された，しかしながら，LPB，および，Sp5cにおいて，光刺激誘発シナプス応答を記録することができなかった．この結果は，calca-creマウスでのCGRP発現依存的ChR2発現ベクター導入によっても同様であり，ChR2分子発現量の増加条件を検討している．
２．LPB-CeA間痛み特異的シナプス回路の検証
Fos-TRAP(Targeted Recombination in Active Populations) マウスLPBにAAV-hSyn-DIO-hChR2-YFPベクターを，同時に，扁桃体中心核（CeA）にAAV-hSyn-DIO-mCherryベクターを注入した．3週間後，口唇部炎症性疼痛モデルを作製し、4-hydroxytamoxifen依存的にChR2分子を発現させた．さらに５週間後，CeAを含む脳スライス標本を作製し，YFPの発現を確認するとともにmCherry陽性，および、陰性CeAニューロンから光誘発LPB-CeA興奮性シナプス後電流を記録し，シナプス伝達の特性を比較した．その結果，炎症性疼痛で活性化されるLPBニューロンは，より高い確率で，炎症性疼痛で活性化されるCeAニューロンとシナプスを形成し，そのシナプス伝達効率も高い事実が見いだされた．痛み特異的な投射回路，および，痛み特異的LPB-CeAニューロンの存在が示唆された．
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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
第２世代Fos-TRAPマウスの導入によって，炎症性疼痛の数時間後の慢性化移行過程で活性化するニューロンを特異的に同定し，痛み特異的ニューロン間のシナプス伝達を解析する系を確立した．「脳内痛みネットワーク」をニューロン・シナプス・レベルで特異的に解析するための基礎技術を確立したといってよい．次年度以降も，この技術をさらに応用し，三叉神経ー腕傍核ー扁桃体ー中脳水道周囲灰白質腹外側部間のシナプス結合の特異性，慢性炎症性疼痛におけるシナプス伝達の可塑的変化を解析する．三叉神経から腕傍核への直接的投射とそのシナプス伝達の解析はやや遅れているが，この投射路が，どのような種類の三佐神経節ニューロンでどの程度の投射線維があるのか，など，新たな疑問が生じたので，上記Fos-TRAPマウスでの解析に加えて，さらに検討を進める必要が明らかとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
Fos-TRAPマウスの導入による，炎症性疼痛の数時間後の慢性化移行過程で活性化するニューロンの同定を進め，痛み特異的ニューロン間のシナプス伝達可塑性，オピオイド，エンドカンナビノイド，などの中枢性痛み制御系受容体の活性化の影響を検討する．
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Research Products
(37 results)
