慢性疼痛における細胞外マトリックスによる脳神経回路再編機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K21603
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 疼痛学; 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 江藤 圭 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 助教 (30545257)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 慢性疼痛 / 一次体性感覚野 / アストロサイト / 2光子顕微鏡

研究成果の概要

末梢神経傷害で誘発される慢性疼痛では一次体性感覚野興奮性神経細胞のシナプスの再配置が起きた後、新たな回路が固定化され、これにより慢性疼痛が維持される。本課題では慢性疼痛時のシナプスの再配置および、神経回路の固定化への細胞外マトリックス構造及び、アストロサイトの関与を明らかにすることを目的とする。実験の結果、末梢神経傷害によりアストロサイトが活性化することにより神経可塑性が亢進することが明らかになった。また、アストロサイト活性化に加え神経活動の入力により神経回路が再編し、疼痛行動が誘発されることも明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] Department of Physiology/School of Medical Sciences/University of New South Wales(オーストラリア)
• [雑誌論文] Activation-dependent rapid postsynaptic clustering of glyicine receptors in mature spinal cord neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakahata Y, Eto K, Murakoshi H, Watanabe M, Kuriu T, Hirata H, Moorhouse AJ, Ishibashi H, Nabekura J
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 0194 号: 1 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1523/eneuro.0194-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microglia contact induces synapse formation in developing somatosensory cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto A， Wake H， Ishikawa AW， Eto K， Shibata K， Murakoshi H， Koizumi S， Moorhouse AJ， Yoshimura Y， Nabekura J
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/ncomms12540
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microglial contact prevents excess depolarization and rescues neurons from excitotoxity (2016)
  • 著者名/発表者名: Kato G, Inada H, Wake H, Akiyoshi R, Miyamoto A, Eto K, Ishikawa T, Moorhouse AJ, Strassman AM, Nabekura J
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 0004 号: 3 ページ: 0004-16
  • DOI: 10.1523/eneuro.0004-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo imaging of mitochondrial axonal transport in the diseased and aged mammalian CNS (2015)
  • 著者名/発表者名: Takihara et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A. 巻: 112 号: 33 ページ: 10515-10520
  • DOI: 10.1073/pnas.1509879112
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Noradrenergic refinement of glutamatergic neuronal circuits in the lateral superior olivary nucleus before hearing onset. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirao K, Eto K, Nakahata Y, Ishibashi H, Nagai T, Nabekura J.
  • 雑誌名: J Neurophysiol. 巻: 114(3) 号: 3 ページ: 1974-1986
  • DOI: 10.1152/jn.00813.2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A double bond-conjugated dimethylnitrobenzene-type photolabile nitric oxide donor with improved two-photon cross section (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.N. Ieda, K. Hishikawa, K. Eto, K. Kitamura, M. Kawaguchi, T. Suzuki, K. Fukuhara, N. Miyata, T. Furuta, J. Nabekura, H. Nakagawa
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 25 号: 16 ページ: 3172-3175
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.05.095
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 2光子顕微鏡による大脳皮質のシナプス再編の生体内解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 江藤 圭、鍋倉 淳一
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 33(6) ページ: 634-638
• [学会発表] Contribution of inter-regional regulation of primary somatosensory cortical functional change in chronic pain (2017)
  • 著者名/発表者名: Kei Eto, Tatsuya Ishikawa, Hitoshi Ishibashi, Junichi Nabekura.
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県 浜松市）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] 慢性疼痛における一次体性感覚野興奮・抑制バランスの役割. (2017)
  • 著者名/発表者名: 江藤 圭，石川 達也，鍋倉 淳一.
  • 学会等名: 痛み研究会2016
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県 岡崎市）
• [学会発表] 一次体性感覚野におけるK-Cl共輸送体の減少に起因したGABA抑制力の減少が慢性疼痛を亢進させる (2016)
  • 著者名/発表者名: 江藤圭、石橋仁、鍋倉淳一
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神奈川県、横浜、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] The role of inhibitory neurons in the primary somatosensory cortex in chronic pain (2016)
  • 著者名/発表者名: Kei Eto, Hitoshi Ishibashi, Junichi Nabekura
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 北海道、札幌、札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 慢性疼痛における一次体性感覚野神経回路の変容機構. (2016)
  • 著者名/発表者名: 江藤 圭
  • 学会等名: 第5回 新潟脳研－生理研合同シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県、岡崎、岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2016-03-01
• [学会発表] 慢性疼痛における皮質興奮ー抑制バランス破綻の役割と新たな疼痛抑制機構の創出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江藤 圭
  • 学会等名: AMED-Crest合同ミーティング
  • 発表場所: 山梨県、甲府、勝沼ぶどうの丘
  • 年月日: 2016-01-27
• [学会発表] 慢性疼痛モデルマウスにおける大脳皮質体性感覚野神経回路再編とグリア機能. (2016)
  • 著者名/発表者名: 江藤 圭, 金 善光、鍋倉 淳一.
  • 学会等名: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県 博多区）
  • 招待講演
• [学会発表] Disruption of balance between excitation and inhibition in the primary somatosensory cortex contributes to chronic pain (2015)
  • 著者名/発表者名: Kei Eto, Hitoshi Ishibashi, Junichi Nabekura.
  • 学会等名: FAOPS 2015
  • 発表場所: Bangkok,Thailand, Centara Grand & Bangkok Convention Centre at CentralWorld
  • 年月日: 2015-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] Imbalance between excitation and inhibition in the primary somatosensory cortex accelerates chronic pain. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kei Eto, Hitoshi Ishibashi, Junichi Nabekura.
  • 学会等名: 5th NIPS-CIN Joing Symposium
  • 発表場所: 愛知県、岡崎、生理学研究所
  • 年月日: 2015-11-05
  • 国際学会