2022 Fiscal Year Annual Research Report
Manipulating Descending Pain Suppression Systems Using Chemogenetics to Find Seeds for Chronic Pain Treatment
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22H03167
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
紙谷 義孝 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90381491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 美佳 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任講師 (20774061)
倉部 美起 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30635579)
大西 毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 特任講師 (60804573)
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 慢性疼痛 / 下行性疼痛抑制系 / in vivo電気生理学 / アストロサイト / 神経可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では難治性疼痛の際に下行性疼痛抑制系機能がどのように変化しているのか、大脳皮質に焦点を当てて明らかにすることを目標としている。手始めとし て、神経障害性疼痛モデルマウスを用いて脊髄及び大脳皮質一次知覚野における刺激に対する神経興奮をフラビン蛋白蛍光イメージング法を用いて測定した。総 腓骨神経・脛骨神経を切離することにより作成したSNIモデルマウスにおいて、痛覚過敏性は術後4日目以降28日目まで同じレベルで推移したが、大脳皮質一次知 覚野における刺激に対する神経活動は経時的に増大していた。一方で脊髄後角における刺激に対する神経活動は経時的にみると徐々に低下する傾向が見られた。 さらに、in vivo標本を用いて脊髄後角における単一ニューロンの刺激に対する反応性をみたところ、これまでの報告同様、SNIモデルマウスにおいては刺激に対 する単一ニューロンの興奮性が増大していることが明らかになった。
一方、神経障害性疼痛の際には障害された神経の支配領域を超えて周辺部位まで痛覚過敏領域が拡大することが知られているが、神経障害性疼痛モデルラットを用いたin vivoパッチクランプの実験で、実際に脊髄後角において神経の受容野が拡大していることを明らかにした。また、神経障害から時間が経つと、興奮性シナプス伝達の増強以上に抑制性シナプス伝達が抑制され、このことが脊髄における神経興奮性の増大に寄与していることが示唆された。最近疼痛においてはグリア細胞の中でもアストロサイトの関与に注目が集まっているが、アストロサイトの活性を抑制することにより、神経障害性疼痛の程度が低減し、脊髄後角ニューロンの刺激に対する興奮性の亢進も抑制されることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題が採択された直後に研究代表者の異動があり、実験機器のセットアップを含め実験環境の構築に時間を要した。研究室のセットアップを行っている間にすでに取得している実験データの解析を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究室の移動があったために、実際に実現可能な研究手法の再検討を研究分担者と協議する必要があるが、基本的には化学遺伝学受容体を導入するためのアデノ随伴ベクターはすでに研究分担者により作成済みであるため遺伝子導入を行い、遺伝子発現の状況を免疫組織学的手法を用いて確認する。その後化学受容体の活性化を介してモデルマウスにおける疼痛行動及び脊髄・大脳皮質における神経活動の変化をフラビン蛋白蛍光イメージ ング法により明らかにするところまでは行う。電気生理学的実験に関しては研究分担者自身の実験があるため、どの程度まで可能なのか、研究代表者の施設でも新規に立ち上げるのかを検討する。
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