2014 Fiscal Year Research-status Report
体内時計である睡眠中枢の機能改善により神経障害性疼痛は軽快するか
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26462379
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
山崎 光章 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (70158145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 年 星薬科大学, 薬学部, 教授 (40318613)
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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 / 睡眠 / 脳波 / セロトニン / ノルアドレナリン / マイクロダイアリシス / optogenetics |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2ヶ月齢の雄性マウスを用い、イソフルラン麻酔下に片側坐骨神経を強固に半周結紮することにより神経障害性モデルを作製した。これらのモデルにおいて足底熱刺激法(熱痛覚過敏の測定)、von Frey filament (触痛覚過敏の測定) を用いて疼痛に関する検討を行った。さらに、全身麻酔下にマウスを定位固定装置に固定後、脳波測定用ヘッドマウントを頭蓋骨に、筋電図測定用電極を僧帽筋に装着し、24時間にわたり脳波と筋電図を測定し、wake stage, non-REM stage, REM stageに分類した。神経障害性モデルではシャム手術群に比べて、熱痛覚および触覚の過敏、並びにwake stageの増加とnon-REM stageの低下を認めた。
縫線核（セロトニン神経）および青斑核（ノルアドレナリン神経）を電気刺激し、ニューロンの投射先である前頭前野のセロトニンおよびノルアドレナリンの遊離量をin vivo マイクロダイアリシス法を用いて評価した。縫線核および青斑核を電気刺激すると、前頭前野においてそれぞれセロトニン、ノルアドレナリンの遊離量が増加した。
光活性化タンパク質であるチャネルロドプシンを特定の縫線核と青斑核に発現させた遺伝子改変マウス（optogenetics）を用いて、セロトニンおよびノルアドレナリン神経系を光刺激により特異的に活性化させ、脳波・筋電図を用いて睡眠・覚醒リズムに与える影響を評価した。縫線核を光刺激するとnon-REM睡眠の持続時間の減少と睡眠回数および覚醒回数の増加が認められた。一方、青斑核を光刺激すると、non-REM睡眠の持続時間の減少が認められたが、睡眠や覚醒回数には変化が認められなかった。これより、縫線核（セロトニン神経）は覚醒状態を促進し、青斑核（ノルアドレナリン神経）は覚醒状態の持続作用のある事が推定された。
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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
平成26年度の計画である神経障害性疼痛モデルでの睡眠の評価、in vivoマイクロダイアリシス法による神経伝達物質の遊離量測定が順調に出来ている。また、平成27から28年度に施行予定の光遺伝学的手法による神経細胞の活性化による睡眠への影響も一部実験結果が出だしている。しかしながら、分子生物学的な研究は順調とはいかず結果が出ていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は抗うつ薬などの治療薬の投与を行い、神経障害性疼痛によって誘発された睡眠障害へどのような効果・影響を及ぼすかについて検討を進めていく。
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[Presentation] Analysis of sleep disorders under pain using an optogenetic tool: possible involvement of the activation of dorsal raphe nucleus-serotonergic neurons2014
Author(s)
Ito H, Yanase M, Yamashita A, Kitabatake C, Hamada A, Suhara Y, Narita M, Ikegami D, Sakai H, Yamazaki M, Narita M
Organizer
Neuroscience 2014
Place of Presentation
Washington.D.C.
Year and Date
2014-11-15 – 2014-11-19
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