慢性疼痛の中枢機構の解明と新規治療法への展開

• 研究課題/領域番号: 23659318
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 疼痛学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 豊田 博紀 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (00432451)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 慢性疼痛 / 帯状回 / シナプス / 興奮伝播 / EPSC / グルタミン酸受容体 / 帯状回皮質 / シナプス伝達

研究概要

前帯状回皮質は痛みの認知や情動的要素に関与する脳部位であり、慢性疼痛の発生に深く関わっている。このため、前帯状回皮質における可塑的的変化が、慢性疼痛の神経機構として考えられるが、そのメカニズムには不明な点が多い｡本研究において、ホールセルパッチクランプ法を用いた実験結果から、末梢性炎症疼痛モデルマウスの前帯状回皮質では､興奮性シナプスの伝達効率増加が生じ､興奮性伝達物質の放出確率および放出可能シナプス小胞数がともに増大していることが明らかとなった｡また､光学的膜電位測定法を用いた実験結果から、同部位において、興奮伝播の範囲増強が生じていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] A mathematical model of negative covariability of inter-columnar excitatory synaptic actions caused by presynaptic inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Tanaka T, Sato H, Toyoda H, Aoyagi T, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of euroscience 巻: 38 号: 7 ページ: 2999-3007
  • DOI: 10.1111/ejn.12299
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAB receptor-mediated presynaptic inhibition reverses inter-columnar covariability of synaptic actions by intracortical axons in the rat barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Toyoda H, Saito M, Kobayashi M, Althof D, Kulik A, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 2 ページ: 190-202
  • DOI: 10.1111/ejn.12041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Illusion caused by vibration of muscle spindles reveals an involvement of muscle spindle inputs in regulating isometric contraction of masseter muscles (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukiboshi T, Sato H, Tanaka Y, Saito M, Toyoda H, Morimoto T, Tiirker KS, Maeda Y, Kang Y
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 108 号: 9 ページ: 2524-2533
  • DOI: 10.1152/jn.00997.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capsaicin induces theta-band synchronization between gustatory and autonomic insular cortices (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Toyoda H, Kawakami S, Sato H, Bae YC, Kang Y.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 32 号: 39 ページ: 13470-13487
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5906-11.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-regulation of CREB-mediated transcription enhances both short- and long-term memory (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Fukushima, H., Takuya Mukawa, T., Toyoda, H., Wu, L-J., Zhao, M-G., Hui Xu, H., Shane, Y., Endoh, K., Iwamoto, Mamiya, N., Okano, E., Hasegawa, H., Mercaldo, V., Yue Zhang, Y., Maeda, R., Ohta, M., Josselyn, S.A., Zhuo, M., Kida, S.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 巻: 31 号: 24 ページ: 8786-8802
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3257-10.2011
  • 査読あり
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive proteins are involved in the regulation of phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Saito, M., Sato, H., Kanematsu, T., Hirata, M. and Kang, Y
  • 学会等名: The 43rd Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] PRIP1/2 蛋白の発現抑制はバレル皮質錐体細胞において一過性GABA 抑制を強化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀, 齋藤充, 佐藤元, 兼松隆, 平田雅人, 姜英男
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein regulates the Phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Saito, M., Sato, H., Kanematsu, T., Hirata, M. and Kang, Y
  • 学会等名: The 11lth Japan-Korea Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles
  • 発表場所: Hamamatsu
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP 遺伝子欠損により細胞外シナプスGABAA 受容体の発現が増加する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀, 齋藤充, 佐藤元, 兼松隆, 平田雅人, 姜英男
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP 遺伝子欠損によりGABAA 電流の鋭感作および再感作が増強する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀, 小川丈夫, 佐藤元, 齋藤充, 兼松隆, 平田雅人, 姜英男
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP遺伝子欠損により細胞外シナプスGABAA受容体の発現が増加する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein regulates the phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles
  • 発表場所: 浜松アクトシティ（浜松）
• [学会発表] PRIP1/2蛋白の発現抑制はバレル皮質錐体細胞において一過性GABA抑制を強化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive proteins are involved in the regulation of phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al
  • 学会等名: 43rd Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego convention center（San Diego）
• [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP遺伝子欠損によりGABA(A)電流の脱感作および再感作が増強する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein resensitization of GABA_A receptor currents in the barrel cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Ogawa, T., Saito, M., Sato, H., Kanematsu, T., Hirata, M. and Kang, Y
  • 学会等名: The 42nd Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] PRIP 遺伝子欠損によりバレル皮質錐体細胞におけるGABAA 電流の脱感作および再感作が増強する (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀, 小川丈夫, 齋藤充, 佐藤元, 兼松隆, 平田雅人, 姜英男
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] PRIP遺伝子欠損によりバレル皮質錐体細胞におけるGABA(A)電流の脱感作および再感作が増強する (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（名古屋）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein modulates desensitization and resensitization of GABAA receptor currents in the barrel cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: 42th Society for Neuroscience
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, USA)
• [学会発表] cGMP differentially modulates leak K^+ currents in masseter motoneurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Hirao, K., Saito M., Sato, H and Kang, Y
  • 学会等名: The 41th Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] バレル皮質におけるGABAA 受容体電流および興奮伝播に対するPRIP の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀, 小川丈夫, 齋藤充, 佐藤元, 兼松隆, 平田雅人, 姜英男
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] Oscillatory neural synchronization between the gustatory and visceral insular cortices induced by activation of TRPVl in the gustatory area (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. and Kang, Y
  • 学会等名: The 6th international conference of neurons and brain diseases
  • 発表場所: Toyama
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Oscillatory neural synchronization between the gustatory and visceral insular cortices induced by activation of TRPV1 in the gustatory area (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: The 6th international conference of Neurons and Brain diseases(招待講演)
  • 発表場所: ANAクラウンプラザ富山（富山県）
• [学会発表] cGMP differentially modulates leak K+ currents in masseter motoneurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: 41th Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington convention center (Washington, USA)
• [学会発表] バレル皮質におけるGABA(A)受容体電流および興奮伝播に対するPRIPの役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）