三叉神経（痛覚特異的ニューロン群）のATPを介した炎症性疼痛の解明

• 研究課題/領域番号: 18K17179
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57060:外科系歯学関連
• 研究機関: 神奈川歯科大学
• 研究代表者: 黒田 英孝 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (90755018)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 三叉神経節細胞 / 侵害受容性疼痛 / P2X4受容体 / P2X7受容体 / Panx-1チャネル / カルシトニン受容体様受容体 / アデニル酸シクラーゼ / cAMP / 三叉神経 / 神経原性炎症 / ATP / 血管内皮細胞 / ATP受容体 / 細胞間相互作用 / 軸索反射 / CGPR / 1次ニューロン / ラット / 炎症性疼痛 / グリア細胞

研究成果の概要

本研究は、三叉神経系におけるATP受容体を介した細胞内・細胞間コミュニケーションの詳細を検索した。ラット三叉神経節細胞には、P2X7受容体、Panx-1チャネル、P2X4受容体を介したATPの自己分泌機能がある可能性が示唆された。また、三叉神経節細胞間の相互作用も認めた。ラット脳微小血管内皮細胞には、アデニル酸シクラーゼの活性化によるGsタンパク質共役型受容体を介したシグナル伝達経路の存在が示唆された。
ATP、Ca2+、cAMPなどの細胞内シグナル伝達物質を介した三叉神経節細胞内・細胞間コミュニケーションが炎症性疼痛のメカニズムに重要な役割を果たしていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は三叉神経の炎症による痛みに、ATPを介した細胞間コミュニケーションが関与する可能性と、周囲の血管におけるシグナル伝達経路がそれらの調節に関与する可能性を明らかにした。
本研究は、炎症性疼痛に対する新たな疼痛治療法の開発や疼痛管理の改善、患者のQOL向上に貢献できた。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Mechanical Stimulation Mediates Cell-to-Cell Interactions in Cultured Trigeminal Ganglion Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Yazaki T, Kuroda H, Kimura M, Ohyama S, Ichinohe T, Shibukawa Y.
  • 雑誌名: The Bulletin of Tokyo Dental College 巻: 63 号: 3 ページ: 109-117
  • DOI: 10.2209/tdcpublication.2021-0034
  • ISSN: 0040-8891
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] その歯の痛み、説明できますか？ (2019)
  • 著者名/発表者名: 黒田英孝.
  • 雑誌名: DHstyle 巻: 13 (11) ページ: 13-29
• [雑誌論文] 上下顎骨切り術後に生じた嗄声に対してGRBAS尺度と最長発声持続時間を用いた評価が有用であった症例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 前原彩香, 黒田英孝, 伊藤佳菜, 飯嶋和斗, 冨田智子, 松浦信幸, 一戸達也
  • 雑誌名: 日本歯科麻酔学会雑誌 巻: 47 号: 1 ページ: 10-12
  • DOI: 10.24569/jjdsa.47.1_10
  • NAID: 130007580031
  • ISSN: 2433-4480
  • 査読あり
• [学会発表] Intracellular cAMP level increase induced Ca2+ influx in odontoblasts and inhibited mineralization. (2024)
  • 著者名/発表者名: Kimura M., Ouchi T., Kurashima R., Kuroda H., Shibukawa Y.
  • 学会等名: 第101回日本生理学会大会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロン－血管内皮細胞の機械刺激誘発性CGRP-CALCRL axis活性化によるcAMP依存性軸索反射. (2023)
  • 著者名/発表者名: 岩崎亮, 黄地健仁, 木村麻記, 西山明宏, 黒田英孝, 澁川義幸, 片倉朗.
  • 学会等名: 第315回東京歯科大学学会・例会
• [学会発表] Intracellular cAMP-induced Ca2+ Influx via Activation of Protein Kinase A in Odontoblasts. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Nomura S, Ouchi T, Kurashima R, Kuroda H, Shibukawa Y.
  • 学会等名: FAOPS 2023 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 血管内皮細胞のカルシトニン受容体様受容体を介した細胞内cAMPレベルの活性化と軸索反射メカニズム解明への取り組み. (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩崎亮, 黄地健仁, 西山明宏, 木村麻記, 黒田英孝, 澁川義幸, 片倉朗.
  • 学会等名: 第313回東京歯科大学学会・例会
• [学会発表] 血管内皮細胞におけるCGRP受容体の発現と受容体活性化による細胞内cAMPレベルの動態解析. (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩崎亮, 黄地健仁, 西山明宏, 木村麻記, 黒田英孝, 澁川義幸, 片倉 朗.
  • 学会等名: 第64回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Plasma membrane Ca2+-ATPase in human and rat odontoblasts regulates dentin mineralization. (2021)
  • 著者名/発表者名: 木村麻記，黄地健仁，佐藤涼一，国分栄仁，黒田英孝，安藤正之，河野恭佑，野村幸恵，澁川義幸.
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 象牙芽細胞においてアデニル酸シクラーゼ活性化による細胞内cAMPレベル増加はCa2+流入を誘発する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 木村麻記，黄地健仁，黒田英孝，澁川義幸.
  • 学会等名: 第26回日本口腔顔面痛学会総会・学術大会
• [学会発表] 歯周疾患における炎症・疼痛に関与するP2×4・P2×7受容体と、pannexin-1チャネル間の相互作用の検討. (2020)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 石川昂, 大山定男, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第309回東京歯科大学学会例会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロの機械刺激時の細胞間コミュニケーション. (2020)
  • 著者名/発表者名: 矢崎龍彦, 石崎元樹, 松永真由美, 大山定男, 黒田英孝, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第62回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンの機械刺激誘発性細胞間コミュニケーション. (2020)
  • 著者名/発表者名: 矢崎龍彦, 黒田英孝, 一戸達也.
  • 学会等名: 第48回日本歯科麻酔学会総会・学術集会
• [学会発表] Mechanical stimulation-induced intercellular communication in trigeminal ganglion neurons. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yazaki T, Ishizaki M, Matunaga M, Ohyama S, Kuroda H, Kimura M, Shibukawa Y, Ichinohe T.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanical stimulation-induced intercellular communication among trigeminal ganglion neurons. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiko Yazaki, Sadao Ohyama, Wataru Ohfusa，Haruna Toda，Hidetaka Kuroda, Asuka Higashikawa, Maki Kimura, Yoshiyuki Shibukawa, Tatsuya Ichinohe.
  • 学会等名: 97th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
• [学会発表] Impact of pannexin-1 channel to Bz-ATP induced inward current. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Inoue, Hidetaka Kuroda, Noboru Ishikawa, Wataru Ofusa, Sadao Ohyama, sayoko Nagai, Satomi Kamata, Asuka Higashikawa, Maki Kimura, Yoshiyuki Shibukawa, Tatsuya Ichinohe.
  • 学会等名: 97th General session & exhibition of the IADR
  • 国際学会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンにおける炎症と疼痛に関与するP2X受容体の生理学的特性. (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 大山定男, 石崎元樹, 松永真由美, 矢崎龍彦, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第18回釧路ニューロサイエンスワークショップ
• [学会発表] ラット扁平上皮癌細胞の機械感受性イオンチャネル. (2019)
  • 著者名/発表者名: 石崎元樹, 松永真由美, 矢崎龍彦, 井上博之, 戸田はる菜, 東川明日香, 木村麻記, 黒田英孝, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第18回釧路ニューロサイエンスワークショップ
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンにおけるPanexin-1チャネルを介したP2X7-P2X4受容体の機能連関. (2019)
  • 著者名/発表者名: 黒田英孝, 井上博之, 東川明日香, 木村麻記, 石川 昂, 城戸幹太, 半田俊之, 今泉うの, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第24回日本口腔顔面痛学会学術大会
• [学会発表] 象牙質痛メカニズムの解析 in vivo study. (2019)
  • 著者名/発表者名: 大山定男, 人見涼露, 東川明日香, 大房航, 戸田はる菜, 黒田英孝, 木村麻記, 小野堅太郎,澁川義幸.
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンの機械刺激誘発性細胞間コミュニケーション. (2019)
  • 著者名/発表者名: 矢崎龍彦, 大山定男, 大房航, 戸田はる菜, 黒田英孝, 東川明日香, 大村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ラット三叉神経節ニューロンにおけるP2×7受容体-pannexin-1チャネル-P2X4受容体相互作用の電気生理学的機能検索. (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 石川昂, 大山定男, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ラット三叉神経節ニューロンにおけるP2X 受容体と Pannexin 1 チャネルの機能連関. (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 一戸達也.
  • 学会等名: 第47回日本歯科麻酔学会総会・学術集会
• [学会発表] ラット三叉神経節ニューロンにおけるブラジキニンB1受容体の発現日齢および温度感受性の検索. (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺島玲子, 黒田英孝, 川口 綾, 小島佑貴, 東川明日香, 井上博之, 石﨑元樹, 松永真由美, 一戸 達也.
  • 学会等名: 第47回日本歯科麻酔学会総会・学術集会
• [学会発表] P2X7 receptor-pannexin-1 channel interaction in rat trigeminal ganglion neuron. (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Kuroda H, Ishikawa N, Ohyama S, Higashikawa A, Kimura M, Yamamoto H, Shibukawa Y, Ichinohe T.
  • 学会等名: The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Intracellular cAMP induces Ca2+ influx in odontoblasts. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Higashikawa A, Ohyama S, Ofusa W, Shimada M, Kuroda H, Mochizuki H, Ando M, Kono K, Shibukawa Y.
  • 学会等名: The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Direct mechanical stimulation evoked Gd3+-sensitive inward current in trigeminal ganglion neurons. (2019)
  • 著者名/発表者名: Higashikawa A, Kimura M, Shimada M, Kuroda H, Ofusa W, Ohyama S, Ando M, Kono K, Mochizuki H, Shibukawa Y.
  • 学会等名: The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンにおけるP2X7受容体-パネキシンチャネルカップリング. (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 大山定男, 大房航, 永井佐代子, 鎌田聡仁, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸. 一戸達也.
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 象牙芽細胞においてGsタンパク質共役型受容体活性化は細胞内cAMPレベルを増加する. (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村麻記, 東川明日香, 大山定男, 大房航, 隝田みゆき, 黒田英孝, 望月浩幸, 安藤正之, 河野恭佑, 澁川義幸.
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 象牙質痛は象牙芽細胞と歯髄ニューロンの神経性伝達で生じる. (2018)
  • 著者名/発表者名: 大山定男, 人見涼露, 東川明日香, 大房航, 望月浩幸, 安藤正之, 河野恭佑, 黒田英孝, 木村麻記, 小野堅太郎, 渋川義幸.
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Electrophysiological properties of P2X7 receptor in neurons derived from rat trigeminal ganglion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Kuroda H, Higashikawa A, Matsuura N, Ichinohe T.
  • 学会等名: International Federation of Dental Anesthesiology Societies 2018
  • 国際学会
• [学会発表] P2X7 receptor activation induces ATP release via pannexin channel in rat trigeminal ganglion neurons. (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 大山定男, 大房航, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第66回国際歯科研究学会日本部会総会・学術大会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンの機械刺激誘発性細胞間コミュニケーション三叉神経. (2018)
  • 著者名/発表者名: 矢﨑龍彦, 黒田英孝, 大山定男, 井上博之, 大房航, 永井佐代子, 鎌田聡仁, 石﨑元樹, 松永真由美, 北山えり, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第12回三叉神経領域の感覚－運動統合機構研究会
• [学会発表] ラット三叉神経節細胞におけるBz-ATP誘発性二相性内向き電流の生物物理学・薬理学的解析. (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上博之, 黒田英孝, 石川昂, 大山定男, 大房航, 永井佐代子, 鎌田聡仁, 石﨑元樹, 松永真由美, 矢﨑龍彦, 北山えり, 東川明日香, 木村麻記, 澁川義幸, 一戸達也.
  • 学会等名: 第12回三叉神経領域の感覚－運動統合機構研究会
• [備考] 神奈川歯科大学 大学院歯学研究科 全身管理医歯学講座
  • URL: http://www.kdu.ac.jp/dental/outline/info/staff_grad_004.html