神経障害性痛における脊髄―大脳皮質神経活動連関とグリア細胞活性化制御の影響

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17807
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 番場 景子 新潟大学, 医歯学総合病院, 特任助教 (60790871)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: フラビン蛋白蛍光イメージング法 / 神経障害性疼痛 / SNI / ミクログリア / アストロサイト

Outline of Annual Research Achievements

1.研究の目的
大脳皮質一次体性感覚野（S1）は有害刺激により興奮することが知られ、神経障害性疼痛においてもS1のシナプスの興奮性や可塑性が高まることが現在知られている。また、脊髄後角においても同様に神経興奮性とシナプス可塑性は、神経障害性疼痛状態で増強されると従来考えられており、in vitro脊髄スライスを用いたパッチクランプの研究では、興奮性シナプス電流と細胞興奮性の両方が神経障害性疼痛モデルで増強し、in vivoパッチクランプ研究においても末梢神経損傷により、神経損傷側の後肢への無害な刺激による細胞興奮性と興奮性シナプス増強が誘導されることが報告されている。当研究室固有のフラビン蛋白蛍光イメージング法(AFI)ではミトコンドリアの電子伝達系の一員である内因性蛋白の性質を利用し、in vivoでの神経活動を低侵襲かつ容易に可視化することができる。近年、神経障害性疼痛発生機序として末梢及び中枢神経系の神経炎症による中枢性感作が注目されており、本研究では、神経障害性疼痛の発症とS1や脊髄後角の神経可塑性変化におけるTNF-α、IL-βなどの炎症性サイトカインやグリア細胞の関連性について、AFIを用いたin vivoでの大脳皮質一次体性感覚野及び脊髄後角の神経活動を評価し、明らかにしていきたい。
2.研究進捗状況
当該年度はSNIモデルマウスを作成し、von Frey testにより機械的逃避閾値が低下していることを確認した。続いて、同モデルマウスの大脳皮質一次体性感覚野及び、脊髄後角においてフラビン蛋白蛍光イメージングを用いて神経活動を測定した。その結果、大脳皮質一次体性感覚野では経時的に神経活動の増強したが、脊髄では神経活動の減弱を認める結果となった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

神経障害性疼痛動物モデルであるSNIモデルマウスを作成し、行動実験で機械的逃避閾値の低下を確認し、AFIを用いて大脳皮質一次体性感覚野及び脊髄における神経活動を測定した。

Strategy for Future Research Activity

今後はミクログリア活性阻害薬及びアストロサイト活性阻害薬を投与して行動実験、AFI及び免疫組織学的検討により神経障害性疼痛との関連性を見出していきたい。

Causes of Carryover

今年度は臨床業務が多く、十分な研究時間の確保が難しかったため使用金額が少ない結果となった。ミクログリア活性阻害薬やアストロサイト活性阻害薬は次年度に購入を予定している。行動実験、AFI、免疫染色と使用量も多くなることが予想され、今年度の助成金も併せて使用可能と考えている。