2014 Fiscal Year Research-status Report
古典的グリア細胞機能に着目した慢性疼痛発現メカニズムの解明とその治療法への応用
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25460724
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
大澤 匡弘 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80369173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 昇平 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90433226)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 痛覚過敏 / 乳酸 / 細胞内情報伝達系 / アストロサイト / Protein kinase C |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、神経障害性疼痛の発現に重要である脊髄アストロサイトの活性化が、どのような様式で痛覚伝達を亢進させるのかを明らかにすることを最終目的とし、アストロサイトから放出される伝達物質の一つである乳酸の関与について明らかにすることを本年度の目的とした。そこで、乳酸を脊髄くも膜下腔内（i.t.)処置した時の機械痛覚閾値への影響と、そのメカニズムを検討した。乳酸のi.t.処置により機械痛覚過敏が引き起こされ、脊髄において痛覚伝達の亢進を引き起こすタンパク質の活性化もみられた。また、脊髄における神経細胞の活性化が、乳酸のi.t.処置により亢進することが明らかになり、乳酸により脊髄における痛覚伝達の亢進が起こることが分かった。また、これらの乳酸による効果は、MCT阻害薬により抑制された。アストロサイトの阻害剤では乳酸の効果に影響がみられなかったことから、乳酸は神経細胞に直接作用して痛覚過敏を引き起こすことが示唆された。さらに、神経障害性疼痛モデル動物を作製しMCT阻害薬の効果を確認したところ、痛覚過敏が改善したことから、神経障害による痛覚過敏にはMCTを介した神経細胞への乳酸の取り込みが必要であることが示唆された。次に、乳酸による痛覚過敏に関わる細胞内情報伝達系を明らかにするため、各種プロテインキナーゼ阻害薬を用いて検討を行った。これまでに痛覚過敏に関わるとされた protein kinase C (PKC) や mitogen-activated protein kinase (MAPK;ERK)に対する阻害薬で、乳酸による痛覚過敏は改善せず、これら細胞内情報伝達系の活性化も乳酸処置により見られなかった。現在、関与する細胞内情報伝達系について解析を行っている。
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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
今年度予定していた、乳酸による痛覚過敏のメカニズムについて、行動学的、生化学的、免疫組織学的解析を行うことができた。この研究内容については、来年度に論文発表できると考えている。また、実験計画に記載した内容のうち、予備検討で期待される結果が得られなかったものについては、別の方法を用いて解析を行う予定である。さらに、神経障害性疼痛発症に対するアストロサイトによる神経細胞への物理的接触の検討の予備検討も開始できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、平成26年度に得られた結果をもとに、乳酸の神経障害性疼痛発症に対する役割を明らかにするため、行動学的、分子生物学的、免疫組織学的手法により検討を行う。またもう一つのテーマである、神経障害性疼痛発症におけるアストロサイトによる神経細胞への物理的接触の関与の検討について、予備検討をさらに発展させ、神経障害性疼痛モデルマウスの脊髄を対象に免疫組織学的ならびに分子生物学的手法を用いて、神経細胞接着因子（L1-CAMやEphB）の発現を解析する。加えて、アストロサイトの初代培養系において、いくつも知られている痛覚伝達物質のうち、どの因子がアストロサイトの活性化を引き起こすかを、免疫細胞化学的ならびに分子生物学的手法を用いて解析し、その活性化因子によるアストロサイト活性化の分子メカニズムの解析を分子生物学的手法により解析する。また、アストロサイトと神経細胞の共培養系の実験の立ち上げを行い、アストロサイトから神経細胞へ供給される因子が、どのような分子機構により神経細胞機能を亢進するかの機能解析を行い、本研究申請の内容をより発展させる。
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| Causes of Carryover |
電気生理学的実験で使用するための電磁弁と電源ボックスの作製に時間がかかり、年度内に納品ができなかったため、その金額が使用されずに残っている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度に納品予定であった電磁弁と電源ボックスは、新年度のはじめに完成するため、その支払いに使用する。
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