2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanisms of exercise-induced hypoalgesia
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18K10719
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
上 勝也 和歌山県立医科大学, 医学部, 特別研究員 (20204612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仙波 恵美子 和歌山県立医科大学, 医学部, 名誉教授 (00135691)
田島 文博 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (00227076)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 神経障害性疼痛 / 運動による疼痛抑制効果 / 腹側海馬 / 免疫組織化学染色 / 抑制性介在ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動による疼痛抑制効果（exercise-induced hypoalgesia: EIH）の脳メカニズムの解明を目的とする本研究課題において、我々は坐骨神経部分損傷(PSL)マウス（神経障害性疼痛モデルマウス）に自発運動(VE)を行わせてmesocortico-limbic systemを構成する各神経核の応答に焦点を当て検討を続けている。
2021年度は腹側海馬(vHIP)とEIH効果との関係について検討を行い次の結果を得た。すなわち、①PSLはvHIPにおけるglutamatergic(Glu)ニューロンの活性化を有意に高めたが、VEはこの活性化を抑制すること、②扁桃体外側基底核（BLA）にRetrobeads Red(RBR)を注入したPSL-マウスのvHIPには、多くのFosB陽性RBR陽性ニューロンが観察されたことにより、VEはBLAへ投射するvHIP-Gluニューロンの活性化を抑制すること、さらに③VEによるGluニューロンの抑制メカニズムについて抑制性介在ニューロンに焦点を当て検討したところ、VEはvHIPにおけるparvalbumin陽性およびsomatostatin陽性介在ニューロンの活性化を有意に高めることが分かった。これらの実験結果は、VEはvHIPに局在する抑制性介在ニューロンの活性化を介してvHIP-Gluニューロンを抑制する可能性を示唆した。
このように2021年度は、VEに伴うvHIP-Gluニューロンの抑制性介在ニューロンの活性化を介した抑制がBLAニューロンを抑制することにより、扁桃体中心核GABAニューロンの抑制を引き起こすという非常に興味深い研究成果を得ることができた。
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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
昨年度に発表した原著論文(Kami K, Tajima F, Senba E: Plastic Changes in Amygdala Subregions by Voluntary Running Contribute to Exercise-Induced Hypoalgesia in Neuropathic Pain Model Mice. Molecular Pain, 2020）に加えて、「Bone Joint Nerve 第39巻」に掲載された総説および「第13回日本運動器疼痛学会・特別講演」と「第126回日本解剖学会総会 全国学術集会/第98回日本生理学会大会 合同大会・公募シンポジウム」での招待講演の影響により、本年度(2021年度)は、4編の総説(「整形・災害外科 第64巻」、「自律神経 第58巻」、「ペインクリニック 42巻」、「日本運動器疼痛学会誌13巻」)と4回の招待講演（「第43回日本疼痛学会・シンポジウム11」、「第58回日本リハビリテーション医学会学術集会・特別企画シンポジウム」、「第58回日本リハビリテーション医学会学術集会・教育講演」、「第32回日本末梢神経学会学術集会・シンポジウム2」）において、我々の最新の研究成果を発表することができた。このことは、本研究課題が多くの痛み研究者やリハビリテーション研究者に注目されていることを意味している。現在は、2021年度に得られた実験結果に基づく原著論文の執筆が順調に進んでおり（EIH効果とvHIPとの関係）、2022年度中には国際専門誌に投稿する予定である。このことも本研究課題が順調に発展している証であると言える。このようにmesocortico-limbic systemに焦点を当てたEIH効果の脳メカニズムを明らかにする取り組みは、疼痛学分野における重要課題の一つであると言っても過言ではない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては上記の「現在までの進捗状況」にも記載したように、まずEIH効果とvHIPとの関係をまとめた原著論文を2022年度中に国際専門誌に投稿することである（現在、執筆中）。また本研究の遂行過程において、EIH効果には扁桃体機能の改善を介した恐怖記憶の消去が重要な役割を担っていることを示唆する実験結果を得た。そこで現在は、PSL-RunnerおよびPSL-Sedentaryマウスに対する恐怖刺激の影響に関する実験を進めており、これに関しては非常に興味深い結果が得られている。EIH効果に対する恐怖刺激の影響については、行動実験、疼痛評価、免疫組織化学染色、逆行性トレーサーと免疫染色とのコンビネーションなどの実験手法を駆使して明らかにすることを予定している。
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| Causes of Carryover |
2021年度中に予定していた学会や研究会での発表が、新型コロナウイルスの感染拡大の影響によりオンライン開催などに変更されたことをおもな理由として、次年度使用額が生じた。次年度研究費の使用計画としては、試薬やマウスなどの研究消耗品費、学会旅費、英文校正費や論文掲載費等を予定している。
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