2013 Fiscal Year Research-status Report
メタロプロテアーゼを中心とした慢性疼痛機構解明の新展開
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25861397
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
小林 悠佳 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (20511562)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経障害性疼痛 / マトリックスメタロプロテアーゼ / マクロファージ / 神経炎症 |
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| Research Abstract |
神経障害性疼痛の形成因子として免疫細胞由来の炎症性メディエーターによる神経炎症の重要性を提唱してきたが、疼痛メカニズムは依然として明らかでない。本研究では痛みの慢性化メカニズムを明らかにする目的で、疼痛制御の新規基盤分子としてMatrix metalloprotease (MMP)の機能に着目し、以下の実験を行った。神経障害性疼痛モデルには坐骨神経部分結紮(PSL)モデルを用い、対照群として坐骨神経(SCN)を露出させることでSham群を作製した。MMPの基質分解により強い蛍光を示すMMPsense680をPSL後マウス尾静脈内に投与し、採取したSCNにおけるMMP活性をex vivoイメージング解析により評価した。PSLにより SCNの傷害部位周囲に強い蛍光を示し、MMPの顕著な活性化が認められた。また、PSL後SCNにおいてMMP12 mRNAおよびMMP12の活性型(45kDa)およびPro型(54kDa)両タンパクの発現が増加していた。免疫細胞マーカー(マクロファージ:F4/80, CD4陽性T細胞:CD4, 好中球:Ly6G）と抗MMP12抗体との二重免疫染色の結果、PSL後坐骨神経に集積するマクロファージにMMP12が局在していた。さらに、MMP12産生マクロファージが骨髄細胞に由来するかを検討するため、骨髄移植により作製したEGFPキメラマウスにPSLを施し、免疫染色を行った。MMP12はEGFPと共局在し、MMP12は損傷SCN周囲の血管から遊走されてくるマクロファージに起因することを明らかにした。また、MMP12特異的阻害薬によりPSL誘発性熱痛覚過敏および触アロディニアが減弱した。
これらの結果より、神経障害性疼痛における新しい疼痛制御因子として傷害神経周囲に血管から遊走してくるマクロファージによって産生されるMMP12の重要性が示された。
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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
これまで多数のMMPが炎症や疼痛に関与することが報告されているが、本年度の研究課題の主役となる多数のメタロプロテアーゼの中から、神経障害性疼痛における末梢神経炎症に密接に関与する新規MMPをスクリーニングできた。また、MMP12の産生源の同定にも成功し、当初の計画通り遂行できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
MMP12の産生源が損傷神経に遊走されるマクロファージであることから、マクロファージに焦点を当て、損傷神経において発現増加したMMP12の作用点を明らかにし、疼痛制御メカニズムを詳細に検討することを計画している。
MMP12は血管新生にも関与することが明らかにされている。血管新生は炎症の促進因子となり疼痛にも寄与することを報告しており、MMP12は傷害神経周囲の血管動態にも影響を与える重要な分子であることが推測される。次年度では、神経周囲の血管とマクロファージ由来のMMP12によるクロストークにも着目し、神経炎症の慢性化メカニズムを明らかにする。
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