2011 Fiscal Year Research-status Report
ニューロン・グリアの信号伝播同時イメージングによる神経可塑性の解析
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23659317
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
村瀬 一之 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40174289)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 疼痛 / 共焦点顕微鏡 |
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| Research Abstract |
末梢組織の炎症や、神経の損傷によって、痛覚過敏と呼ばれる痛みが生じる。この痛みは、末梢の病巣が治癒しても持続する特徴を持ち、痛覚を処理している中枢神経系での変化が原因だと考えられている。脊髄内神経の可塑性によって起きる中枢性感作は、そのメカニズムの１つであると考えられている。また、近年、グリア細胞が神経可塑性に深く関わっていることが示唆されている。一方で、痛覚過敏を起こしている動物では、脊髄後角内のグリア細胞の増殖や、肥大化が見られることや、このような形態変化に伴ってグリア細胞が活性型となり、さまざまな神経伝達物質を放出することが知られている。また、グリア細胞の働きを薬理的に阻害すると、痛覚過敏が抑制されることも報告されている。しかし、グリア細胞が脊髄での神経可塑性や中枢性感作にどのように関与しているのかを直接示した研究は今までにない。本研究では、炎症性痛覚過敏と損傷性痛覚過敏のモデル動物を作成し、それらの脊髄後角神経興奮の増強へのグリア細胞の関与を、膜電位イメージングとカルシウムイメージングによって調べた。脊髄後角での神経興奮は、コントロールに比べて炎症、損傷のどちらのラットでも増大していたが、神経損傷ラットには、ミクログリアが深く関与しており、炎症ラットにはアストロサイトが深く関与していた。また、神経損傷ラットでは、ATPの還流によってカルシウムシグナルを示す細胞の数が増大しており、これはミクログリアの抑制およびP2X4受容体の拮抗によって抑制された。さらに、SR101によって脊髄スライスを染色することによって、アストロサイトのみを染色でき、他の細胞と識別できることがわかった。
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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
本研究の今年度の目的は、ニューロンとグリア細胞を識別してカルシウムイメージングをすることであった。当初の計画通り、SR101で脊髄スライスを染色することによって、アストロサイトのみを染色でき、ニューロンとグリア細胞のカルシウムシグナルを識別して計測できたため、研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ATPによってミクログリア、およびアストロサイト内のカルシウム濃度が上昇（活性化）するのかをノーマルラット、炎症ラット、神経損傷ラットで調べ、カルシウムシグナルの大きさ、シグナルを示す細胞の数を比較する。また、ATPで活性化されたグリア細胞は、ニューロンの活動にどのような変化を起こすのかを隣接するニューロンの活動を同時にイメージングすることによって調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
全額を消耗品に使用する。
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