関節不動化が原因で生じる痛覚閾値低下による情動制御機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17702
• Research Institution: Nishikyushu University
• Principal Investigator: 岸川 由紀 西九州大学, リハビリテーション学部, 講師 (30783360)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 慢性痛 / 痛覚閾値 / ドパミン / 側坐核 / 不動化 / 中脳辺縁系 / 報酬系

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、足関節を不動化したラットを用い、情動の変化に関係する中脳辺縁系ドパミン神経に焦点を当て、慢性痛の心理的要因と痛覚閾値の低下との関連性を調べている。具体的には、腹側被蓋野のドパミン神経の投射先である側坐核では遺伝子的変化を生じるのかについて調べることで、痛覚閾値低下の神経調節機構を明らかにすることが目的である。
まず、足関節を固定し不動化したラットにおいて、von Frey filamentの刺激による固定側の足部の痛覚閾値低下が生じることを確認した。また、うつ状態や不安関連行動については、関節固定により軽微なストレス状態ではあるものの過剰なストレス状態でないことが明らかとなった。この足関節を不動化したラットを用いて、側坐核のドパミン放出量をin vivoマイクロダイアリシ法により解析し、足部の痛み刺激直後のドパミン放出量を測定した結果、関節を固定していないラットと異なる反応がみられた。当該年度は、このような変化の原因について調べるため、ドパミン受容体および鎮痛に関わるオピオイド受容体に焦点をあて側坐核のドパミン放出量を測定した。具体的には、ドパミンD2 受容体とκオピオイド受容体のアゴニストおよびアンタゴニストを用いて、in vivoマイクロダイアリシ法により側坐核に直接灌流しながらドパミン放出量を測定した。その際、von Frey filamentの刺激も行い、痛覚閾値の変化を確認した。その結果、足関節の固定によるドパミン放出量の応答性に変化がみられ、痛覚閾値の変化も確認した。そこで、RT-PCR法を用いて側坐核でのドパミン受容体およびオピオイド受容体の発現量を調べた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在、RT-PCR法を用いて側坐核でのドパミン受容体および鎮痛に関わるオピオイド受容体の発現量を測定し、解析を実施している。

Strategy for Future Research Activity

慢性的な痛覚閾値低下における中脳辺縁系神経回路の機能的役割を引き続き検討し、中脳辺縁系ドパミン神経系の反応と痛覚閾値の関係を明らかにする。また、鎮痛に関わるオピオイド受容体についても関与を明らかにしたいと考えている。具体的には、中脳辺縁系ドパミン神経に影響を及ぼす扁桃体の活動性の関与の解明として、電位依存性ナトリウムチャネルを抑制するテトロドトキシンを扁桃体に注入し、活性化するものとしてChR2ウイルスを用いて発現させてオプトジェネティクスで刺激する。このときのドパミン反応性と痛覚閾値低下に変化があるかを調べる。

Causes of Carryover

当該年度において、学会発表可能となるまでの調査が終了しておらず、明確な結論付には至っていないため発表を行わなかった。このため、旅費としての支出がなかった。
次年度は、実施している解析の他にオプトジェネティクスを用いて側坐核におけるドパミン受容体および鎮痛に関わるオピオイド受容体の遺伝子的変化を測定する予定である。