Analysis of the pain mechanisms in the spinal cord involved in receptors of hypothalamic hormones and calcium channels

Research Project

Project/Area Number	19K23836
Research Category	Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	0802:Biomedical structure and function and related fields
Research Institution	University of Occupational and Environmental Health, Japan
Principal Investigator	Motojima Yasuhito 産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (50748340)
Project Period (FY)	2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	神経障害性疼痛 / 神経障害 / 脊髄 / 興奮性ニューロン / 抑制性ニューロン / 介在ニューロン / 脊髄後角 / 疼痛 / オキシトシン / プレガバリン / mRNA / RNAscope
Outline of Research at the Start	ラット脊髄切片を用いて、RNAscopeテクノロジーによるmRNAの解析およびIHCによるタンパクの解析を行う。初年度は、OXT-Rもしくはα2δ1を発現する脊髄後角INのうち興奮性INおよび抑制性INが占める割合を明らかにすることで、OXT・PGBの関与する脊髄後角神経回路を解明する。次年度は、種々の疼痛モデルラットの脊髄切片を用いて興奮性・抑制性INにおけるOXT-R・α2δ1発現量をmRNAレベル・タンパクレベルで半定量評価することにより、各種疼痛病態に対するOXT-R・α2δ1の関与、すなわち、OXT・PGBが有効となりうる病態を明らかにする。
Outline of Final Research Achievements	The spinal cord contains many different types of neurons and they are involved in pain modulation. In the present study, it is confirmed that the expression of the calcium channel α2δ1 subunit was up-regulated, that neuronal activity of excitatory neurons was up-regulated, and that the number and neuronal activity of inhibitory neurons was not affected in the dorsal spinal cord of partial sciatic nerve ligation rats. These results suggest that excitatory neurons in the dorsal spinal cord are predominantly involved in neuropathic pain.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	神経障害性疼痛は治療に難渋することが多く、その発生機序を解明することは重要な医学的および学術的な課題である。本研究では、神経障害性疼痛の発生に脊髄後角抑制性ニューロンの機能低下ではなく、脊髄後角興奮性ニューロンの機能亢進が関与することを示唆する結果が得られた。以上より、神経障害性疼痛の発生機序の解明に寄与する社会的意義のある研究成果が得られた。