不動化で生じる痛覚閾値低下の解明と情動系神経回路に対する治療アプローチの可能性

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17465
• Research Institution: Nishikyushu University
• Principal Investigator: 岸川 由紀 西九州大学, リハビリテーション学部, 講師 (30783360)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 慢性疼痛 / ドパミン / 側坐核 / 情動 / D2受容体

Outline of Annual Research Achievements

慢性疼痛は器質的・心理的・社会的変化など多角的な要因が影響する複雑な痛みである。これまでの研究では、関節不動化モデルラットを用いて慢性疼痛の原因解明を進め、側坐核のドパミンD2受容体の感受性増強が痛覚閾値低下に影響していることを明らかにしてきた。本研究では、情動系に関与している扁桃体と中脳辺縁系ドパミン神経路を含めた神経機構に焦点を当て、未だ明らかになっていない慢性疼痛の心理的要因と痛覚閾値の低下との関連性について調べることを目的としている。
初年度は、片側後肢の足関節を4週間固定し不動化したマウスにおいて、von Freyフィラメントの刺激により固定側の足部の痛覚閾値低下が生じることを確認した。腹側被蓋野の投射先である側坐核の中脳辺縁系ドパミン神経系と痛覚閾値の変化の関係を調べるため、足関節不動化マウスの足部に刺激を加えた際の側坐核ドパミン放出量をin vivoマイクロダイアリシ法により解析し、ドパミン神経活動を検討した。このとき、固定側の足部に痛みを感じる強さでvon Freyフィラメントの刺激を行うと、側坐核のドパミン放出量が低下した。さらに、足関節不動化マウスにおいてもドパミンD2受容体が痛覚閾値低下に影響しているかを確認するため、ドパミンD2受容体拮抗薬を側坐核に灌流し、側坐核のドパミン放出量と痛覚閾値の変化を測定したところ、足部von Freyフィラメントの刺激によって側坐核ドパミン放出量が増加し、痛覚閾値低下が改善することを確認した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画に沿って、足関節不動化マウスにおける痛み刺激と側坐核ドパミン神経の関係を調べた。これにより、痛み刺激に応答して側坐核のドパミン放出量が変化することが確認できた。また、ドパミンD2受容体拮抗薬を側坐核に灌流することで、痛み刺激に対する側坐核のドパミン放出量の低下が改善されたため、痛覚閾値の低下にはドパミンD2受容体が関与していることが示唆された。

Strategy for Future Research Activity

今後の方針として、側坐核のドパミン神経の病態変化と疼痛閾値低下の関係をさらに詳しく調べるために、D2-Creマウスを用いて、足関節不動化による痛覚閾値低下状態での側坐核のドパミンD2受容体の活性もしくは抑制による痛覚閾値の変化を検討する予定である。

Causes of Carryover

マウス用電子痛覚測定装置を購入する予定であったが、納品が年度末を超えて大幅に遅れることが判明したため、購入を中止したことにより残額が生じた。次年度は、論文投稿料、学会発表経費および研究継続に必要な物品費など当初の計画にそった使用に加え、マウス用電子痛覚測定装置を購入する予定である。