2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of gilal cell-dependent synapse remodeling in primary somatosensory cortex underlying development of chronic pain
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26860380
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
柴田 圭輔 山梨大学, 総合研究部, 助教 (50580411)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | グリア性神経回路組み替え / グリア性シナプス再編 / ATP / 慢性疼痛 / 一次体性感覚野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、以下の2点を明らかとした。
（１）昨年度開発した非侵襲的な経頭蓋骨S1局所投与法を用いてATP誘発グリア性シナプス再編の責任プリン受容体の同定を行った。各種ATP受容体（P2受容体）及びアデノシン受容体（P1受容体）アンタゴニストをATPと併用しS1投与したところ、ATP単独投与によって誘導される機械的アロディニアはアデノシンA2A受容体選択的アンタゴニストによって顕著に抑制された。また、アデノシン単独投与及びアデノシンA2A選択的アゴニスト単独投与でもATP投与と同様に機械的アロディニアが誘導された。これらの結果から、ATP誘発グリア性シナプス再編の責任受容体はA2A受容体であることが明らかとなった。
（２）ATP誘発グリア性シナプス再編による機能的に有効な対称性シナプス数の変化を調べるために、脳切片を免疫組織染色し、一次体性感覚野におけるシナプス前及び後マーカー(VGlut1及びPSD95)の共局在を定量した。その結果、対照のaCSF投与マウスと比較してATP投与マウスではVGlut1/PSD95共局在が有意に増加していた。従って、ATP誘発グリア性シナプス再編により、機能的な興奮性シナプスが増加していることが明らかとなった。
以上、3年間にわたる本研究により、慢性疼痛形成時の一次体性感覚野ではATP濃度上昇に起因するアストロサイトの機能異常及びそれに伴った興奮性シナプス再編が誘導されることが明らかとなった。また、その責任受容体はアデノシンA2A受容体であった。しかしながら、本結果のみではATP誘発グリア性シナプス再編により真に神経回路が組み変わったか否か、つまり、触覚神経回路と痛覚神経回路の混線が起こっている否かについては証明できていない。今後は上記課題に対してTet-Tag系を用いた研究を展開していく予定である。
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[Journal Article] Clock Genes Regulate the Circadian Expression of Piezo1, TRPV4, Connexin26, and VNUT in an Ex Vivo Mouse Bladder Mucosa.2017
Author(s)
Ihara T, Mitsui T, Nakamura Y, Kira S, Nakagomi H, Sawada N, Hirayama Y, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Yoshiyama M, Andersson KE, Nakao A, Takeda M, Koizumi S.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 12(1):e0168234
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Urothelial ATP exocytosis: regulation of bladder compliance in the urine storage phase.2016
Author(s)
Nakagomi H, Yoshiyama M, Mochizuki T, Miyamoto T, Komatsu R, Imura Y, Morizawa Y, Hiasa M, Miyaji T, Kira S, Araki I, Fujishita K, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Ichikawa R, Uneyama H, Iwatsuki K, Nomura M, de Groat WC, Moriyama Y, Takeda M, Koizumi S.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6:29761
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Clock mutant mouse is a novel experimental model for nocturia and nocturnal polyuria.2016
Author(s)
Ihara T, Mitsui T, Nakamura Y, Kira S, Miyamoto T, Nakagomi H, Sawada N, Hirayama Y, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Yoshiyama M, Andersson KE, Nakao A, Takeda M, Koizumi S.
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Journal Title
Neurourology and Urodynamics
Volume: ー
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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