2022 Fiscal Year Annual Research Report
新規アストロサイトサブセットと神経との相互作用による痛覚制御メカニズムの解明
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22J21123
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
川邉 陸 九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2022-04-22 – 2025-03-31
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| Keywords | 痛み / アストロサイト / 下行性痛覚調節系 / ノルアドレナリン / 脊髄後角 / 青斑核 / 神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳の青斑核から脊髄後角へと投射する下行性ノルアドレナリン（NA）神経は痛覚の調節に重要である。我々はこれまでに、脊髄後角の表層に局在する新規アストロサイトサブセットとしてHes5陽性アストロサイトを発見し、このサブセットが下行性NA神経によって活性化されると痛覚過敏を起こすことを明らかにした。しかし、NAは脊髄後角の神経細胞にも作用して痛覚を調節すると考えられており、NAによる痛覚制御メカニズムの全容は不明であった。本年度は、脊髄後角の神経細胞のうち、抑制性介在神経の痛覚調節機能に対するNAの役割を解析した。抑制性介在神経特異的なアドレナリンα1A受容体欠損マウスを用いた解析により、NAが抑制性介在神経α1A受容体を介して痛覚を減弱させることを明らかにした。また、脊髄後角Hes5アストロサイトと抑制性介在神経の相互作用について解析を行った。化学遺伝学的手法を用いてHes5陽性アストロサイトを選択的に活性化したところ、抑制性介在神経の活動性が低下することを発見した。また、この作用はアデノシンA1受容体の遮断薬によってブロックされたことから、アストロサイトから放出されるアデノシンが痛覚過敏の成立に重要である可能性が示唆された。
さらに、アデノ随伴ウイルスベクターを用いて下行性NA神経を選択的に活性化する系を確立し、痛覚行動への影響を観察した。下行性NA神経を弱く活性化すると脊髄α1A受容体を介した痛覚過敏が生じたが、一方で下行性NA神経を強く活性化した際には脊髄β受容体を介して痛覚過敏が消失することを明らかにした。
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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、抑制性神経α1A受容体の疼痛行動への影響解析、電気生理学的手法を用いたアストロサイト―抑制性神経間相互作用の解析および下行性青斑核ノルアドレナリン作動性神経を特異的に機能制御する手法の確立を行った。これらの実験から、脊髄後角ノルアドレナリンによる痛覚制御にはアストロサイトおよび抑制性神経の相互作用が重要であることを見出した。得られた成果の一部は、共著者としてMolecular Brain誌に掲載されたほか、筆頭著者として国際科学誌へ投稿準備中であり、順調に研究が進展したと評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Hes5陽性アストロサイトからのアデノシンの放出メカニズムを解析する。また、アストロサイトβ受容体による痛覚過敏消失に関わるシグナルを探索する。
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