2018 Fiscal Year Research-status Report
心の痛みによる身体の痛みの増強メカニズム：動物モデルによる中脳ドパミン回路の解析
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18K07470
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 心理社会的ストレス / ドパミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一夫一婦制動物：プレーリーハタネズミのつがいをパートナーと別離（パートナーロス）させると、不安行動と痛み行動の増悪を示す。このモデルの疼痛関連脳領域の痛み刺激に対する反応性を解析すると、側坐核と前頭前野においてその反応性が著しく低下していた。これらの領域は脳内ドパミン回路の主要構成領域であることから、心理的ストレスによる痛みの増悪に脳内ドパミン回路による疼痛抑制機能の変調が関与する可能性が示唆された。今年度は、脳内ドパミン回路の主要構成領域である腹側被蓋野（VTA）のドパミン産生ニューロンおよびGABA作動性ニューロンの痛み刺激に対する反応性について、維持群とロス群間でc-Fos発現を指標に比較解析を行った。VTAにおけるドパミンニューロンが、解剖学的、神経化学的、電気生理学的に不均一な集団を構成していることを考慮し、VTAを前部と後部に区別し、さらに前部はPFR、後部はPN、PBP、VTT、IFに区別し、各サブリージョンにおいてc-Fos発現量およびチロシン水酸化酵素：TH抗体（ドパミン産生ニューロンマーカー）もしくはGAD67抗体（GABA作動性ニューロンマーカー）陽性でc-Fosを共発現しているニューロンを数えた。維持群・ロス群ともに、すべてのVTAサブリージョンにおいて、痛み刺激によりc-Fos発現が増加した。維持群においては、IF、PBP、VTTにおいてc-Fos発現が著しく増加し、ロス群においてはIF、PFR、PBPにおいてc-Fos発現が著しく増加した。IFとVTTにおいては、維持群とロス群間でc-Fos発現に有意な違いが検出された。また、これらのc-Fos発現において、THとの共発現およびGAD67との共発現は検出されなかった。これらの結果より、パートナーロスによる心理ストレスにより、痛み刺激によるVTAサブリージョンの興奮パターンが異なることが示唆された。
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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
本年度は、痛みの心理ストレスモデルにおける脳内ドパミン回路の痛み刺激に対する活性を、c-Fos発現を指標に解析する計画であった。腹側被蓋野を構成するニューロン群が解剖学的、神経化学的、電気生理学的に不均一な集団であることを考慮して、腹側被蓋野をサブリージョンに区別して網羅的に解析した報告はこれまでにない。本年度の結果より、心理ストレスにより痛み刺激に対する脳内ドパミン回路の活性パターンが異なることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
腹側被蓋野におけるドパミンニューロンとGABA作動性ニューロンの活性について、c-Fos発現が検出されなかったため評価することができなかった。脳内ドパミンニューロンは、急性刺激に対して適応が生じやすいことが知られている。今回の解析に用いた痛み刺激は、ホルマリン注射による炎症性疼痛であり、1時間以上痛みが持続する。c-Fosよりも慢性刺激に対してよく反応するFos Bの発現を検出して、その発現量を今回と同様に腹側被蓋野の前部から後部へかけて網羅的に比較解析を行ってみる。さらに、心理ストレス群の側脳室へドパミン受容体アゴニストを投与して、痛み行動の増悪がレスキューされるか確認し、ドパミンが心理ストレスによる痛みの修飾に関与するか検証していく。
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| Causes of Carryover |
本研究に用いた実験動物はすべて自家繁殖で系統維持しており、飼育匹数の変動による飼育維持管理費および餌購入費が当初の予定と若干異なったために翌年度に繰り越した。繰り越し分については、次年度の実験動物の飼育維持管理費用に引き続き充てる。
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