2021 Fiscal Year Annual Research Report
S1 astrocytes are therapeutic target for chronic pain
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20K16510
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹田 育子 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (30746300)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アストロサイト / 慢性疼痛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性疼痛は急性疾患後に耐えがたい痛みが続く難治性疾患であり、その根治療法は未だ確立されていない。本研究ではグリア細胞の一種であるアストロサイトに着目し、マウスのおける一次体性感覚野(S1)の疼痛関連神経回路をアストロサイトの活動調節による新たな回路に組み換える慢性疼痛の根治療法を確立した。
傷害急性期においてS1アストロサイトの活動は一過性に亢進し、シナプス再編因子を分泌し、S1の神経回路を疼痛関連回路に組み換えている。この疼痛関連回路を再度人工的にアストロサイトを活性化させることで可塑性を誘導し、慢性疼痛を治癒へと導いた。アストロサイト特異的に活性化させる方法として、経頭蓋直流電気刺激を用いて神経活動を起こさない0.1mAという微弱な電流にてアストロサイトのカルシウム活動を起こし、疼痛を緩和効果の持続を起こした。この効果はS1アストロサイトのカルシウム活動を抑制すると失われ、S1アストロサイトが重要であることが示された。この治療メカニムズを探るため経時的にS1第5層神経細胞のスパインイメージングを行ったところ、治療群においてシナプス除去が亢進していた。更にS1における神経発火頻度および同期性の低下もみとめ、アストロサイトの活動調節によりS1における回路再編成が誘導されていると考えられた。この回路再編成を起こしている段階での分子変化を検討するとミクログリアのシナプス関連分子の変化がみとめられ、ミクログリアを介したシナプス除去が行われていたことが示された。
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