Elucidation of the emotional control mechanism of the decrease in pain threshold caused by the joint immobilization

2020 Fiscal Year Annual Research 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: ドパミン / 痛覚閾値低下 / ドパミンD2受容体 / 慢性疼痛 / 側坐核 / カッパーオピオイド受容体 / 中脳辺縁系 / 不動化

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、情動に関係する中脳辺縁系ドパミン神経に焦点を当て、慢性疼痛の心理的要因と痛覚閾値の低下との関連性を調べた。具体的には、腹側被蓋野からのドパミン神経の投射先である側坐核で遺伝子的変化が生じる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を目的として研究を実施した。
足関節の不動化により痛覚閾値低下が生じているラットの中脳辺縁系ドパミン神経系を調べ、痛覚刺激により側坐核のドパミン放出量が減少することを確認した。また、側坐核にドパミンD2受容体拮抗薬を灌流した際には痛覚刺激によるドパミン放出量が増加しており、側坐核におけるドパミンD2受容体（DRD2）のｍRNA発現量も増加していた。このことから、側坐核でドパミンD2受容体のアップレギュレーションが起こっていることを示唆された。また、ドパミンD2受容体拮抗薬を側坐核に灌流もしくは腹腔内投与すると機械的痛覚閾値が上昇した。さらに、カッパーオピオイド受容体についても調べ、側坐核にカッパーオピオイド受容体拮抗薬を灌流した際に機械的痛覚閾値が上昇し、痛覚刺激によりドパミン放出量が減少しなかった。また、カッパーオピオイド受容体(OPRK1)のｍRNA発現量を測定したが、有意な増加はみられなかった。
このように、足関節不動化ラットにおける痛覚閾値の低下には、中脳辺縁系ドパミン神経系のドパミンD2受容体のアップレギュレーションが関与していることが示唆された。