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人工受容体遺伝子導入動物を用いた下垂体後葉ホルモンの鎮痛メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K09367
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関産業医科大学

研究代表者

川崎 展  産業医科大学, 大学病院, 准教授 (40644860)

研究分担者 上田 陽一  産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
鈴木 仁士  産業医科大学, 医学部, 准教授 (80644880)
松浦 孝紀  産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (90821679)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードオキシトシン / バゾプレッシン / トランスジェニックラット / 神経障害性疼痛モデル / 人工受容体 / 疼痛
研究開始時の研究の概要

本研究では、慢性疼痛におけるオキシトシン(OXT)及びバソプレシン(AVP)の鎮痛における生理的役割を解明する。内因性OXT及びAVPが鎮痛作用を持つことを直接的に証明するには、OXT及びAVPニューロンを特異的に活性化させ、その鎮痛メカニズムを検討する必要がある。そこで我々は、薬剤興奮性受容体をOXT及びAVPニューロン特異的に発現させた人工受容体遺伝子導入ラットを作出し、OXT及びAVPニューロンを特異的に活性化させることを可能とした。本研究では、これらのラットの慢性疼痛モデル動物を作成し、内因性OXT及びAVPニューロンの活性化による鎮痛作用及び抗鬱作用について検討をする。

研究実績の概要

令和5年度は、人工受容体(薬剤興奮性受容体)遺伝子導入動物モデル、オキシトシン(OXT)-hM3Dq-mCherry トランスジェニック(Tg)ラットを用いて、坐骨神経部分結紮(Partial sciatic nerve injury:PSNL)を行い、神経障害性疼痛モデルを作成した。対照群は、坐骨神経の露出のみ行う偽手術群とした。さらに、薬剤興奮性受容体のhM3Dqの作動薬であるDeschloroclozapine(DCZ)を投与する群と溶媒を投与する溶媒群に分け、合計4群で実験を行った.処置後14日にPSNLを行ったラットについては、痛覚閾値が低下しており、神経障害性疼痛を認めることを確認した。処置後21日後に不安様行動を評価するために、ビデオ・トラッキング・ソフトウェアによる自動行動解析システムを用いて、高架式十字迷路試験を施行した。PSNL群において、総移動距離は偽手術群と比較し、有意に低下していた。PSNLに対するDCZ投与群では、対照群と比較し、総移動距離の有意な変化を認めなかった。また、Openレーンの滞在時間や進入回数は各群間において、有意差を認めなかった。さらに、処置後35日にOpen Field試験を行い、総移動距離、Center Zoneの滞在時間を計測し、不安様行動を評価した。総移動距離およびCenter Zoneの滞在時間は各群間において、有意差を認めなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

令和5年度はCOVID-19流行の影響による実験の遅れがあり、慢性関節炎モデルの実験を行うことができなかった。

今後の研究の推進方策

令和6年度は、関節炎モデルを作成し、痛覚閾値、不安様行動及び鬱様行動をOXT及びAVPがどのように変容するのかについて検討を行う。さらに、無処置のOXT-hM3Dq-mCherry Tg ラットおよびAVP-hM3Dq-mCherry Tg ラットを用いて、DCZ投与後120分後に灌流固定を行い、脳、脊髄および後根神経節(Dorsal root ganglia, DRG)を摘出する。脳、脊髄およびDRG切片を作成し、神経活性の変化を、最初期遺伝子のc-Fos蛋白に対し、免疫組織化学的染色法(IHC)を用いて c-Fos陽性細胞数を評価する。鎮痛作用に関して、下行性疼痛抑制系のセロトニン系の背側縫 線核(Dorsal raphe:DR)およびノルアドレナリン系の青斑核(Locus coeruleus:LC)、脊髄後角およびDRGの神経活性を評価する。さらに、抗不安作用および抗鬱作用について、前部帯状回および扁桃体の神経活性を評価する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 特集 「痛み」に強くなる-産婦人科医として知っておきたい最新知識- 6.オキシトシンの疼痛抑制作用2023

    • 著者名/発表者名
      川﨑 展、酒井 昭典、上田 陽一
    • 雑誌名

      産科と婦人科

      巻: 90 号: 6 ページ: 607-614

    • DOI

      10.34433/og.0000000259

    • ISSN
      0386-9792
    • 年月日
      2023-06-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chemogenetic Activation of Oxytocin Neurons Improves Pain in a Reserpine-induced Fibromyalgia Rat Model2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeda N、Kawasaki M、Baba K、Nishimura H、Fujitani T、Suzuki H、Matsuura T、Ohnishi H、Shimizu M、Sanada K、Nishimura K、Yoshimura M、Maruyama T、Conway-Campbell Becky L、Onaka T、Teranishi H、Hanada R、Ueta Y、Sakai A
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 528 ページ: 37-53

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2023.07.028

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitric oxide synthase contributes to the maintenance of LTP in the oxytocin-mRFP1 neuron of the rat hypothalamus2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuura T、Kawasaki M、Suzuki H、Fujitani T、Baba K、Nishimura H、Ikeda N、Yamanaka Y、Tsukamoto M、Yoshimi Y、Ohnishi H、Ueta Y、Sakai A
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 35 号: 10

    • DOI

      10.1111/jne.13340

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upregulation of the hypothalamo-neurohypophysial system and activation of vasopressin neurones attenuates hyperalgesia in a neuropathic pain model rat2022

    • 著者名/発表者名
      Baba K、Kawasaki M、Nishimura H、Suzuki H、Matsuura T、Ikeda N、Fujitani T、Yamanaka Y、Tsukamoto M、Ohnishi H、Yoshimura M、Maruyama T、Sanada K、Sonoda S、Nishimura K、Tanaka K、Onaka T、Ueta Y、Sakai A
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 13046-13046

    • DOI

      10.1038/s41598-022-17477-5

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endogenous oxytocin exerts anti-nociceptive and anti-inflammatory effects in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Haruki and Yoshimura Mitsuhiro et al.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 907-907

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03879-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] レセルピン誘発線維筋痛症モデルラットにおけるオキシトシンの発現動態,鎮痛および抗うつ作用機序の検討2023

    • 著者名/発表者名
      池田直史、川崎展、馬場一彦、松浦孝紀、鈴木仁士、山中芳亮、大西英生、上田陽一
    • 学会等名
      第67回日本リウマチ学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経障害性疼痛モデルラットにおけるバゾプレシンの発現動態および鎮痛への関与2023

    • 著者名/発表者名
      馬場一彦、川崎展、池田直史、清水真喜子、鈴木仁士、吉村充弘、丸山崇、上田陽一、酒井昭典
    • 学会等名
      第52回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経障害性疼痛モデルラットにおけるバゾプレッシンの発現動態および鎮痛への関与の検討2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimura H, Kawasaki M, Ikeda N, Shimizu M, Suzuki H, Yoshimura M, Maruyama T, Ueta Y, Sakai A
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 内因性オキシトシンは神経性および液性調節を介して鎮痛効果と抗炎症効果を発揮する2022

    • 著者名/発表者名
      Baba K, Yoshimura M, Sanada K, Sonoda S, Nishimura K, Nishimura H, Ikeda N, Maruyama T, Nonaka Y, Baba R, Onaka T, Horishita T, Morimoto H, Yoshida Y, Kawasaki M, Sakai A, Conway-Campbell B, Lightman S, Ueta Y
    • 学会等名
      第95回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経障害性疼痛モデルラットにおけるバゾプレッシンの発現動態および鎮痛への関与の検討2022

    • 著者名/発表者名
      馬場一彦、川崎展、西村春来、藤谷晃亮、松浦孝紀、山中芳亮、鈴木仁士、大西英生、上田陽一、酒井昭典
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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