上行性疼痛制御系モジュレーター分子としてのBDNF

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07260
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 小林 希実子 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (70418961)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経障害性疼痛 / 炎症性疼痛 / 脊髄後角 / BDNF / 投射ニューロン

Outline of Annual Research Achievements

侵害受容ニューロンは主に脊髄後角の二次ニューロンとシナプスを形成する。ここには投射ニューロンと介在ニューロンが存在し、近年介在ニューロンにより構築される局所回路が痛みや痒みシグナルのプロセシングに重要であることが多数報告されているが、投射ニューロンに関してはどのような分子が痛みシグナルの伝達や痛みの可塑性に関与するのか、さらに痛みにより引き起こされる不快情動や抑鬱行動のメカニズムに関してわかっていない。そこで我々は末梢炎症や神経障害性疼痛により投射ニューロンがどのような変化をもたらすことで痛みの可塑性が形成され、過剰な痛みや抑鬱行動が引き起こされるのかという疑問に対し研究を進める。SD雄性ラットを用いて代表的な神経因性疼痛モデルであるspared nerve injury（SNI）モデルや、末梢炎症性疼痛モデルであるカラゲニンモデル、Complete Freund's adjuvant (CFA)モデルを作成し、経時的にBDNFの発現変化を観察した。各タイムコースの損傷側/炎症側の脊髄後角を分離し半定量的RT-PCR法を用いて、発現変化を観察し、一番ピークとなるタイムコースが分かった。損傷もしくは炎症部位に該当する脊髄の髄節でin situ hybridization histochemistry (ISHH)法を用いて発現細胞を観察し、さらに免疫組織化学法を組み合わせて発現細胞の同定を行った。神経障害モデルでも炎症モデルでもグリア細胞では無く特定の神経細胞でBDNF mRNAの増加を観察できた。また、BDNFのポリクローナル抗体を作成したため、これからその抗体の信頼性チェックを行う。

Current Status of Research Progress

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

Reason

これまで購入していた動物販売業者の廃業による影響があったものの、おおむね順調に実験を行うことができている。

Strategy for Future Research Activity

BDNFが増加するきっかけとなる因子を探索する。痛みが生じたときDRGの過剰興奮によりペプチドなどが大量に放出することが知られており、これが投射ニューロンなどに発現する受容体に作用することで上位へ痛み刺激が伝えられるとされている。ペプチドなどがBDNFの発現を調節している可能性があるため受容体拮抗薬を髄腔内投与し上記疼痛モデルを作製し発現がピークになるタイムポイントでBDNFの発現上昇が押さえられるかを確認する。
また、抗BDNF抗体を作成出来たためWesternブロット法を行い、免疫組織化学法の条件や信頼できる抗体であるかのチェックを行う。

Causes of Carryover

2020年3月25日より開催の第125回日本解剖学会総会・全国学術集会に参加予定であったが、新型コロナウイルスの影響により誌上開催とっなったため、とっておいた交通・宿泊費が使用できなくなり、また年度末の決定であったため消耗品の購入などもできなかった。残額は次年度の動物購入や試薬購入に充てる予定である。