2021 Fiscal Year Research-status Report
投射ニューロンにおける新たな疼痛マーカーの発見とその分子制御による鎮痛法の確立
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20K09896
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
林 良憲 日本大学, 歯学部, 准教授 (80582717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠田 雅路 日本大学, 歯学部, 教授 (20362238)
岩田 幸一 日本大学, 歯学部, 特任教授 (60160115)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インターロイキン33 / 神経障害性疼痛 / オリゴデンドロサイト / GluN2B / Fyn kinase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の計画では、上位中枢に痛みのシグナルを伝達する投射ニューロンにサイトカインの一種であるインターロイキン-33 (IL-33) が発現しているという想定であったが、実験過程でオリゴデンドロサイトに強く発現していることが分かり、若干の軌道修正を行った。昨年度までの研究においてIL-33の受容体であるST2がニューロンに発現していることが分かった。また、IL-33の大槽内投与により、口ひげ部に機械アロディニアが生じるのだが、NMDA受容体サブユニットであるGluN2Bの特異的拮抗薬により機械アロディニアが改善されることが分かった。
これらの結果を受けて本年度は以下の結果を得た。三叉神経脊髄路核尾側亜核スライスを作製し、パッチクランプ法によりGluN2B電流を解析したところ、生理食塩水に比べてIL-33の大槽内投与後にGluN2B電流の増加が認められた。さらに、シナプトソーム分画を作製し、GluN2Bの発現をウエスタンブロット法により解析したところ、IL-33大槽内投与群ではGluN2Bのリン酸化が亢進していた。GluN2Bのリン酸化の要因を解析したところ、Fyn kinaseがその原因であった。そこで、IL-33誘発性機械アロディニアに対するFyn kinaseの役割を検討したところ、Fyn kinase阻害薬でIL-33誘発性機械アロディニアの発症が抑制された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では投射ニューロンにIL-33が発現していると想定していたが、オリゴデンドロサイトにより強く発現していることが分かったことから、オリゴデンドロサイトのIL-33の役割に関して解析を行うよう若干の軌道修正を行った。その結果、オリゴデンドロサイト由来のIL-33がGluN2Bのリン酸化を介して興奮性シナプス伝達を促進することで神経障害性疼痛を惹き起こしていることが明らかとなった。
本研究結果は、国際誌に報告し掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
機械アロディニアが生じている状況下において、三叉神経脊髄路核尾側亜核でIL-33陽性細胞数の増加が認められている。しかし、現段階において、どのようにして細胞数の増加が生じているのか不明である。標的の一つとして、三叉神経脊髄路核尾側亜核に入力を行う三叉神経節ニューロンで生じる変化が要因である可能性が考えられる。神経損傷モデルおよび偽手術群の三叉神経節を摘出し、網羅的解析を行うことでIL-33の発現増加に関与する分子を選択する。その後、免疫組織化学的手法および生化学的手法を用いてIL-33増加に寄与する要因を三叉神経節にて解析を行う。
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| Causes of Carryover |
必要と予想していた数量より少ない試薬で結果を出すことができた。また、コロナ禍のために予定していた、基礎歯科医学会、口腔顔面痛学会、疼痛学会への発表がオンラインとなり、旅費が不要となった。以上の理由で、次年度使用額が生じた。
次年度への繰越金は、令和4年度の助成金と合わせて、マウスを用いた実験に必要な試薬、器具などの購入に充てる予定である。
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