2020 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the functional role of pain-associated neurons identified by Fos-TRAP method
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20K09207
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
高橋 由香里 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (20613764)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 痛みの慢性化 / シナプス可塑性 / 活動依存的分子発現 / 腕傍核 / 扁桃体 / 痛みネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、近年開発・実用化されてきた神経活動依存的特異的分子発現法を用い、侵害受容情報伝達路の中から、侵害受容情報によって活性化するニューロン（痛み活性化ニューロン）のみを抽出し、その分布、電気生理学的性質、痛み活性化ニューロン同士のシナプス結合（痛みネットワーク）の解析に取り組む。本年度は、炎症惹起後の痛みの慢性化過程で活動が増大する痛み活性化ニューロンを特異的に標識し、侵害受容情報伝達路の一つである脊髄・三叉神経脊髄路核―腕傍核―扁桃体路に焦点を当て解析を行った。扁桃体中心核では、痛み活性化腕傍核ニューロン軸索終末が密に投射する外包部で最も多く痛み活性化ニューロンが存在し、腕傍核からの投射が少ない扁桃体中心核内側部では標識細胞数が少ない傾向があった。このことから、扁桃体中心核痛み活性化ニューロン数は侵害刺激による腕傍核からの入力に依存する可能性が考えられたため、痛み活性化腕傍核ニューロン－痛み活性化扁桃体中心核ニューロン間のシナプス伝達と、非特異的腕傍核－扁桃体中心核シナプス伝達を比較した。その結果、痛み活性化ニューロン同士のシナプス後電流の振幅が有意に高値を示した。この大きな振幅が観察された背景機構として、もともとつながりの強いシナプス結合をもつ腕傍核―扁桃体中心核ニューロンが存在し、それらが炎症性侵害受容情報入力を受けて活動した可能性、および、一度炎症性侵害受容情報を伝達した腕傍核－扁桃体中心核シナプスで可塑的変化が生じそれが固定化されたことによる可能性などがある。痛みの慢性化過程の異なる時点での標識や、電気生理記録を行う直前での侵害刺激の適用などを組合せ、次年度以降検討していく。
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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
本年度は、COVID-19の流行による影響により、長い期間が必要な実験計画を組むことが困難であったが、ホルマリン誘発炎症性疼痛惹起後4-5時間という一時点における現象ではあるが、痛み活性化ニューロンの発現分布、投射パターン、シナプス伝達を解析し、痛み活性化ニューロンの性質の一部を明らかにすることができた。本年度得られた知見および実験条件を生かし、次年度痛みの慢性化過程における脊髄・三叉神経脊髄路核－腕傍核－扁桃体－中脳水道周囲灰白質ネットワークの痛みニューロン活動パターンを解析していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、COVID-19の流行による影響により、長い期間が必要な実験計画を組むことが困難であった。次年度は、状況に対応しながら、本年度明らかにした痛み活性化ニューロンの活動パターンを痛みが慢性化する過程を追って明らかにしていく。また、LPB-CeAシナプス伝達の可塑的変化の詳細を解析することに取り組み、シナプスレベルおよび局所ネットワークレベルでどのような変化が起きているのか解析する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の流行に関連した、実験を伴う研究活動の一時的制限（トランスジェニック動物繁殖規模の制限、長期間かかる実験の制限等）、および、学会のオンライン化による出張のキャンセルによって、次年度使用額が生じた。次年度は、本研究推進に必要な、新型コロナウイルス感染症の流行に対応し実験を伴う研究活動を計画的効率的に実施するために、本年度から繰り越した金額を用い体制を整える。
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Research Products
(6 results)
