2016 Fiscal Year Annual Research Report
Involvement of spinal gap junction in induction and maintenance of chronic pain
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26460342
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
森岡 徳光 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 教授 (20346505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 一恵 (久岡一恵) 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 助教 (20393431)
仲田 義啓 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 名誉教授 (40133152)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経障害性疼痛 / connexin43 / 脊髄アストロサイト / interleukin-6 / cyclooxygenase-2 / GSK-3β |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、脊髄後角アストロサイトにおけるconnexin43(Cx43)発現低下がどのようなメカニズムを介して疼痛を惹起するのかを検討した。まず培養脊髄アストロサイトにCx43 siRNAを処置することでCx43発現をノックダウンさせることで、細胞機能に及ぼす影響を解析したところ、interleukin-6(IL-6)およびcyclooxygenase-2(COX-2)発現が有意に増加することが明らかとなった。さらに、脊髄くも膜下腔内にCx43 siRNAを投与したマウス(Cx43ノックダウンマウス）においても、脊髄後角でのIL-6およびCOX-2発現が増加することを確認した。またCx43ノックダウンマウスにおいて認められる疼痛は、IL-6中和抗体およびCOX-2阻害薬の投与により有意に緩和された。加えて神経障害性疼痛マウスの脊髄後角におけるIL-6およびCOX-2発現増加は、Cx43発現アデノウイルスベクターを脊髄くも膜下腔内に投与することで抑制された。次にCx43発現低下がどのようなメカニズムを介してIL-6およびCOX-2発現を増加させるのかを検討した。その結果、Cx43発現をノックダウンさせた培養脊髄アストロサイトおよびCx43ノックダウンマウスにおけるIL-6およびCOX-2発現増加は、glycogen synthase kinase-3β(GSK-3β)阻害薬により抑制されることを明らかにした。さらにCx43発現をノックダウンさせた培養脊髄アストロサイトおよびCx43ノックダウンマウスの脊髄後角においてGSK-3βのセリンリン酸化が減少していることも明らかとなった。以上の結果より、脊髄アストロサイトにおけるCx43発現低下は、GSK-3β活性化を介してIL-6およびCOX-2発現を増加させることにより疼痛を惹起させることが明らかとなった。
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