疼痛治療新規ターゲットとしての縫線核ドパミンニューロン群

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K24241
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 堀 佳江 金沢医科大学, 医学部, 特定技術員 (00845068)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 疼痛 / ドパミン / 縫線核 / 分界条床核 / 扁桃体

Outline of Annual Research Achievements

疼痛治療の革新には、痛覚受容・調節のメカニズム解明が不可欠である。中枢性の疼痛制御の場として、これまでに分界条床核（BNST）や扁桃体中心核（CeA）が報告されているが、この両者は縫線核ドパミン（DA）ニューロンから強い投射を受けている。本研究の目的は、これまであまり注目されてこなかった縫線核DAニューロンが、疼痛に関わる脳領域BNST/CeAの活動をどの様に調節し、疼痛を制御しているのかを明らかにする事である。申請者らは、縫線核DAニューロンからCeAの一部のニューロンサブタイプへ特異的な投射が存在する事を確認済みである。この知見を発展させるため、初年度はCeA及びBNSTへ投射をもつDAニューロンの解剖学的同定を目指した。結果、CeA及びBNSTへ投射を持つDAニューロンは期待された通り、VTAやSNcではなく、縫線核領域である、PAG、DRそしてCliに存在が確認された。ただ、両者の分布は相同ではなく、BNSTに投射を持つ群は縫線核領域後方に比較的多く見られ、CeAに投射を持つ群は前後に広く分布していた。これに加え、DAT-Creマウスとウイルスを組み合わせて順行性トレーシングを行ったところ、PAG/DRエリアからのDA投射はBNSTovとCeLに強い投射を持っていた。Cliからの投射もCeA/BNSTへ強い投射を持つが、線条体等への投射も確認された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度は、縫線核領域DAニューロン群と扁桃体及び分界条床核との解剖学的連結を確認する事に成功した。また実際の行動中の縫線核領域DAニューロン群の活動を記録するため、頭部固定条件での行動実験をスタートさせ、ファイバーフォトメトリーによるDA濃度変化の記録もスタートしている。

Strategy for Future Research Activity

今後、既に確認した解剖学的知見、in vitro電気生理学的知見の実際の行動下での役割を明らかにするために、頭部固定条件での動物の行動中のDAニューロンの活動観察及び、DAニューロンの活動への干渉による行動変化の詳細を明らかにする。

Causes of Carryover

実験がスムーズに行えたため、当初の予定よりも使用薬品等が少なかった。次年度はこの予算を活かして、より効率よく実験を行う。