2014 Fiscal Year Research-status Report
中枢性疼痛に関わる求心路再編の可視化とその発達・維持の分子機構解明
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25870757
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
竹内 雄一 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (70588384)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 中枢 / 神経回路 / 可視化 / 行動 / トレーサー / 免疫組織化学 / ウイルス / 治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
末梢感覚神経切断や脊髄損傷により上行性感覚経路が遮断されると、しばしば幻肢痛等中枢性疼痛が生じる。このような中枢性疼痛の神経基盤として視床回路再編に伴う求心性情報の混線が示唆されており、その回路再編および疼痛行動発達に関わる分子機構の解明が望まれている。本研究でそれが達成されれば、中枢性疼痛治療法開発の端緒となる可能性がある。最近申請者らは、三叉神経第二枝切断により、マウス視床中継細胞が多数の新規求心性線維投射を受けるようになること（内側毛帯線維再編）、さらに同時期に近隣下顎領域（三枝領域）に感覚異常が生じることを認めた（疼痛行動）。また再編回路には、通常存在しないGluA2受容体が出現した。そこで本研究では、まず内側毛帯線維を領域特異的に可視化し、次に内側毛帯線維再編とin vivoにおける視床神経活動、および疼痛行動との相関関係を検討し、さらに視床GluA2受容体が、回路再編および疼痛行動の発達に関与するか検討することを目的とする。すなわち中枢性疼痛神経基盤の回路/分子レベルでの解明を目的とする。平成２６年度は、末梢感覚神経切断がin vivoにおける視床中継細胞の発火パターンおよび受容野に及ぼす影響を検討した。
１．まずヒゲ感覚神経切断により、ヒゲ領域視床中継細胞の発火パターン変化を検討した。麻酔の影響を除くため覚醒動物から記録を行った。すると発火頻度の減少を認めた。視床中継細胞は持続的発火とバースト状発火の２つの発火パターンを生じるので、現在パターン別の頻度変化を検討している。
２．次にヒゲ感覚神経切断後における、ヒゲ領域中継細胞の受容野変化を検討した。対比群ではヒゲ領域中継細胞はヒゲ領域の感覚刺激にのみ応答したが、切断群においてはヒゲ領域以外（三枝領域）に異所性受容野を認めた。
その他、最終年度に用いるウイルスベクターおよび遺伝子改変マウスの設計・作成を行った。
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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
予定していた研究実施計画２点、すなわち１．末梢感覚神経切断がin vivoにおける視床中継細胞の発火パターンにおよぼす影響の検討、および２．末梢感覚神経切断が視床中継細胞の受容野におよぼす影響の検討、が達成されたため。加えて最終年度に用いるウイルスベクターおよび遺伝子改変マウスの設計・作成を行うことが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度においては、Ｈ２６年度の計画を継続すると共に、内側毛帯線維再編および疼痛行動発達への視床受容体分子の関与検討を行う。すなわち視床特異的にグルタミン酸受容体やＧＡＢＡ受容体をノックアウトした動物を作成し、その動物が三叉神経第二枝切断により内側毛帯線維再編および疼痛行動を生じるか検討する。さらに内側毛帯線維再編および疼痛行動の時間経過および臨界期の有無を検討する。研究総括として成果を学術論文にまとめ発表する。時間的余裕に応じて、一度発達した内側毛帯線維再編および疼痛行動が、視床神経回路内の特定受容体分子をノックダウンすることで正常化されるか検討する。
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