2021 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of activated astrocyte-derived D-serine in neuropathic pain
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18K08830
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
伊藤 健二 東海大学, 医学部, 教授 (10317779)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 正信 東海大学, 医学部, 准教授 (90276791)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 頭痛 / グルタミン酸 / Dセリン / マイクロダイアリシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
L-アミノ酸のエナンチオマーであるD-アミノ酸は、ヒトを含む哺乳類に存在し、中枢神経系や末梢組織における様々な生理機能に重要な役割を果たしている。脊髄内における疼痛伝達にはN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体の関与が知られているが、その詳細なメカニズムは未だ解明されていない。近年申請者らは、モルヒネの約3-6倍の鎮痛効果を有するシアロルフィンがラット唾液腺より分泌され、ペプチド分解酵素阻害活性により内因性オピオイドペプチドの分解を阻害すること、ならびにシアロルフィンがミューオピオイド受容体のアロステリックモジュレーターとして機能して鎮痛効果を示すことを明らかにした。D-セリンは哺乳類脳内に多量に存在し、興奮性神経伝達物質グルタミン酸の受容体であるNMDA受容体の内在性リガンド(コアゴニスト)としてL-グルタミン酸によるNMDA受容体の活性化を増強することが知られている。D-セリンの中枢における機能については数多くの報告があるが、末梢臓器に対する作用についての報告はほとんどない。HPLCアミノ酸一斉分析により7週齢Wistar系雄性ラット耳下腺、顎下腺、舌下腺にD-セリンをはじめとする複数のD-アミノ酸が存在することを明らかにした。また、D-セリンはL-セリンをラセミ化するセリン異性化酵素(Serine racemase: Srr) により生成され、D-アミノ酸酸化酵素(D-amino acid oxidase; DAO)によりヒドロキシピルビン酸に代謝される。ラット唾液腺においてSrrとDAOの遺伝子がそれぞれ大脳皮質と小脳と同程度に発現していること、NMDA受容体サブユニット遺伝子が発現していること、などをRT-qPCRにより明らかにした。以上の結果より、唾液腺由来内因性D-セリンが唾液腺に直接作用し、唾液腺機能に関与することが示唆された。
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