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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Central mechanisms of stress-induced pain and its physical therapy

Research Project

Project/Area Number 22H03458
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

田口 徹  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90464156)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsストレス / 痛み / 筋・筋膜性疼痛 / 侵害受容 / 脊髄 / 下行性疼痛抑制 / 視床下部 / 理学療法
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、長期間の肉体的および精神的ストレス負荷により生じる「ストレス誘発性疼痛(stress-induced pain, SiP)」やストレスがその発症・増悪に深く関与する「線維筋痛症(FM)」など、痛覚変調性疼痛に分類される難治性疼痛のメカニズム解明を目的としている。本年度(2023年度)は、繰り返し寒冷ストレス(RCS)負荷によるSiPモデルラットを用い、このモデルの皮膚において、1)機械および熱痛覚過敏行動がみられること、2)ホルマリン投与による化学的痛み刺激に対する第II相の疼痛関連行動が亢進すること、3)ホルマリン刺激後、脊髄後角I-II層、III-IV層、V-VI層のいずれにおいてもc-Fos陽性細胞の顕著な増加がみられ、痛み刺激に対する脊髄ニューロンの興奮性が増大していることを明らかにした。これらの知見はRCSモデルのさらなる特徴づけと脊髄機構の一端を明らかにした成果であり、本年度、論文化に至った。また、複合持続ストレス(MCS)負荷によるSiPモデルラットを用い、筋痛覚受容を担うC線維侵害受容器をカプサイシン投与により選択的に活性化したところ、脊髄後角ニューロンの顕著な興奮性増大がみられた。一方、MCSモデルラットに対し、モデル作製前にトレッドミル走行を実施し、疼痛関連行動や脊髄後角ミクログリアの動態を調べたところ、モデル作製前の運動負荷はそれらの指標に影響を与えない結果となった。これについては運動負荷プロトコルの改良や使用するモデルの変更、モデル作製後の運動実施などの検討をする予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2023年度は繰り返し寒冷ストレス(RCS)負荷によるストレス誘発性疼痛モデルラットを用い、このモデルにおける皮膚痛覚過敏行動の存在を明らかにし、モデルの更なる特徴づけと、その脊髄機構の一端を明らかにした。また、当初の研究計画にはなかったが、国際共同研究として、脊髄から視床や中脳中心灰白質に直接上行する投射ニューロンの神経解剖学的研究にも取り組み、学会発表した。ストレス誘発性疼痛に対する運動療法効果とそのメカニズム解明については予想していた結果がまだ得られていないが、実験条件や使用するモデルの変更などで対応していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

1)脊髄から視床や中脳中心灰白質に直接上行する投射ニューロンの神経解剖学的研究により得られた国際共同研究成果を論文化する。
2)線維筋痛症に対する有効薬物の探索と脊髄作用機序に関する研究成果を論文化する。
3)SiPやFMの痛覚過敏に対するトレッドミル運動の鎮痛効果や脊髄および脳における作用機序を明らかにする。
4)環境ストレスに対するヒト被験者を用いた精神物理学的研究により得られた成果を論文化する。
5)SiPにおける筋痛覚過敏の存在を実証し、その脊髄や視床下部を介した機構の一端を明らかにする。

  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハイデルベルグ大学医学部マンハイム(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ハイデルベルグ大学医学部マンハイム
  • [Journal Article] Increased nociceptive behaviors and spinal c-Fos expression in the formalin test in a rat repeated cold stress model2024

    • Author(s)
      Nasu Teruaki、Kainuma Riku、Ota Hiroki、Mizumura Kazue、Taguchi Toru
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 198 Pages: 30~38

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.06.010

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neurochemical mechanism of muscular pain: Insight from the study on delayed onset muscle soreness2024

    • Author(s)
      Mizumura Kazue、Taguchi Toru
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 74 Pages: 4

    • DOI

      10.1186/s12576-023-00896-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Expression profiles of Tmem120A/TACAN in rat skeletal muscle subjected to exercise and inflammation2024

    • Author(s)
      Ota Hiroki、Oi Rihito、Katanosaka Kimiaki、Mizumura Kazue、Taguchi Toru
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 39 Pages: 35~39

    • DOI

      10.11154/pain.39.35

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動器疼痛の発生源としての「筋膜」の役割2023

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会
    • Invited
  • [Presentation] 筋・筋膜性疼痛の生理と病態2023

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      第57回日本ペインクリニック学会
    • Invited
  • [Presentation] Distinct spinal projection patterns of nociceptive input arising from low back and limb muscles in rats2023

    • Author(s)
      Taguchi T, Hoheisel U, Treede R-D, Mense S
    • Organizer
      46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [Presentation] Intramuscularly injected hyaluronan attenuates the development of muscular mechanical hypersensitivity induced by lengthening contractions in rats2023

    • Author(s)
      Ota H, Tsuboshima K, Yokota I, Okada K, Hanamatsu H, Furukawa J-I, Kanagawa M, Katanosaka K, Taguchi T
    • Organizer
      46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [Presentation] ヒト外耳への機械刺激により生じる感覚の精神物理学的測定2023

    • Author(s)
      明博瑛, 太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第7回基礎理学療法学若手研究者ネットワークシンポジウム
  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットの筋におけるRNAシーケンス解析2023

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 田口徹
    • Organizer
      第7回基礎理学療法学若手研究者ネットワークシンポジウム
  • [Presentation] 遅発性筋痛時の脂質の代謝変化:質量分析技術の理学療法分野への活用2023

    • Author(s)
      本間茂太郎, 太田大樹, 田口徹, 中山憲司
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 高ナトリウム溶液投与による局所誘発筋電図の記録2023

    • Author(s)
      田口徹, 太田大樹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 多裂筋と腓腹筋から脊髄後角表層へ投射する侵害受容様式の差異2023

    • Author(s)
      田口徹, Ulrich HOHEISEL, Siegfried MENSE
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] マッサージの揉み返しを生じる圧刺激条件の探索2023

    • Author(s)
      田口徹, 藤谷駿介, 佐藤圭悟, 太田大樹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 外耳への圧刺激に伴う関連痛領域の変化2023

    • Author(s)
      田口徹, 佐藤圭悟, 藤谷駿介, 明博瑛, 太田大樹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 外耳への圧刺激により生じる自覚的感覚強度の性差2023

    • Author(s)
      野原菜々子, 野村成美, 明博瑛, 太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 外耳への圧刺激が重心動揺に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      野村成美, 野原菜々子, 明博瑛,太田大樹,田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 全身振動刺激が重心動揺に及ぼす急性効果2023

    • Author(s)
      野村成美, 野原菜々子, 太田大樹, 髙橋ひろな, 犬飼康人, 田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 炎症性/非炎症性筋痛モデルラットの後根神経節におけるTmem120AおよびTmem120Bの発現定量2023

    • Author(s)
      太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 遅発性筋痛の筋で発現増大する新規遺伝子の探索2023

    • Author(s)
      太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 遅発性筋痛の筋膜で発現変動した新規遺伝子および反応系2023

    • Author(s)
      太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第23回新潟医療福祉学会
  • [Presentation] 理学療法士が知っておきたい運動器疼痛の基礎・臨床2023

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会
    • Invited
  • [Presentation] ラットにおける筋痙攣モデル作製の試み2023

    • Author(s)
      田口徹, 太田大樹, 植田愛美, 赤木淳二
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会
  • [Presentation] ヒト外耳への定量的圧刺激にともなう刺激検出閾値と自覚的感覚強度2023

    • Author(s)
      明博瑛, 太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会
  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットを用いた網羅的遺伝子解析2023

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会
  • [Presentation] モデル動物を用いた痛覚変調性疼痛の脊髄機構の探索2023

    • Author(s)
      田口徹, 歌大介
    • Organizer
      第45回日本疼痛学会
    • Invited
  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットの筋膜で検出された発現変動遺伝子2023

    • Author(s)
      太田大樹, 片野坂公明, 田口徹
    • Organizer
      第8回若手による骨格筋細胞研究会
  • [Presentation] Trial to develop a rat model of muscle cramps/spasms using infusion of hypertonic saline2023

    • Author(s)
      Taguchi T, Ota H, Ueda M, Akagi J
    • Organizer
      第101回日本生理学会
  • [Presentation] Different gene expression profile in the skeletal muscle and fascia2023

    • Author(s)
      Ota H, Katanosaka K, Taguchi T
    • Organizer
      第101回日本生理学会
  • [Remarks] 新潟医療福祉大学理学療法学科Pain Lab

    • URL

      https://www.nuhw-pt.jp/pain-lab/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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