高社会性げっ歯類心理ストレスモデルで変調する疼痛制御回路の解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07370
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 由利 和也 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 教授 (10220534)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大迫 洋治 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 准教授 (40335922)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 心理社会的ストレス / コルチコステロン放出因子

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、雌雄間で強い絆を形成するプレーリーハタネズミのペアを絆形成後にパートナーと別離させると（パートナーロス）、不安行動と炎症時の痛み行動が増悪するという痛みの心理ストレスモデルを用いている。このモデルにホルマリン注射により炎症性疼痛を惹起すると、パートナー維持群・パートナーロス群ともに、視床下部室傍核ニューロンにおいて痛み刺激を与えていない定常状態に比べc-Fosが著しく発現し、ロス群の方が維持群より有意に多く発現していた。さらに、定常状態のc-Fos発現量には維持群とロス群間で有意な差は検出されなかったものの、FosBの発現を解析するとロス群で維持群より有意に多く発現していた。このことより視床下部室傍核ニューロンがパートナーロスに伴う心理的ストレスにより慢性的に活性化することを示唆しており、視床下部室傍核ニューロンのキャラクターが変化している可能性がある。キャラクターの変化を神経化学的に捉える目的で、オキシトシン、バゾプレッン、コルチコステロン放出因子の各抗体を用いてその免疫反応性を維持群とロス群間で比較した結果、ロス群においてバゾプレッシンとコルチコステロン放出因子の免疫反応性が維持群より高く、心理ストレスによる視床下部－下垂体－副腎皮質系の活性化が示唆された。さらに、コルチコステロン放出因子の疼痛関連脳領域における中枢性作用を検討するために、痛み刺激によるcFos発現に差が検出された前頭前野、側坐核、扁桃体でのコルチコトロピン放出因子の免疫反応を解析した結果、ロス郡の扁桃体における反応性が維持群より高い傾向にあった。コルチコトロピン放出因子を脳室投与されたラットにおいて疼痛行動が増悪することから、本研究モデルに見られる心理ストレス性痛覚過敏の脳内メカニズムに扁桃体におけるコルチコトロピン放出因子の作用が関与している可能性がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、痛みの心理ストレスモデルにおいて、痛み刺激によるcFos発現差が検出された前頭前野、側坐核、扁桃体でのオキシトシン、バゾプレッシン、コルチコトロピン放出因子の中枢性作用を解析する計画であった。しかし、新型コロナウイルス感染症拡大により、動物実験が制限されたため計画通りに実験を実施することが困難であったため、扁桃体におけるコルチコトロピン放出因子の解析にとどまった。

Strategy for Future Research Activity

今後も引き続き、パートナーロス心理的ストレスによる視床下部室傍核ニューロンのキャラクターの変化を神経化学的に捉えていく。コルチコトロピン放出因子ニューロンに加えて、オキシトシンとバゾプレッシンについても同様に前頭前野、側坐核、扁桃体を中心に免疫反応をパートナー維持群とロス群で比較解析する。解析が順調に進むようなら、さらに心理ストレス群へオキシトシン、バゾプレッシン、コルチコトロピン放出因子ニューロン受容体のアゴニスト・アンタゴニストを脳室経由で投与して、パートナーロス群の痛み行動の増悪がレスキューされるか検証していく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症拡大により、動物実験が制限されたため計画通りに実験を実施できなかったため、本研究期間を延長し、延長年度の実験に用いる試薬および実験動物の飼育維持管理費用に充てる。