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痛覚過敏における脊髄後角アストロサイトの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25713025
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 疼痛学
研究機関福井大学

研究代表者

池田 弘  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80377473)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2013年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード痛覚過敏
研究概要

本研究では、痛覚過敏の要因の1つであると考えられている中枢性感作におけるアストロサイトの役割を明らかにすることが最終的な目的である。今年度は、そのための計測システムを構築することを主要な目的とした。これまでに、グリア細胞が、脊髄後角内ニューロンの活動にどのように影響を与えているのか、そのメカニズムの詳細を、直接計測する研究は、ほとんど行われていない。これを明確にするには、神経活動とグリア細胞の活動を同時に計測する必要があるが、そのような実験方法、および計測システムを構築するのは困難であった。本研究では、ニポウディスク共焦点顕微鏡と高速、高感度、高解像CCD カメラを用いて計測システムを構築した。また電位感受性色素、カルシウム感受性色素で脊髄を染色することで、ニューロンの活動を膜電位変化としてイメージングし、グリア細胞の活動をカルシウムシグナルとしてイメージングすることに成功した。また、細胞が生きたままの状態でアストロサイトのみに取り込まれる色素であるSulforhodamine101を用いることによって、カルシウムシグナルを示した細胞の中からアストロサイトのみを識別することが可能であることを示した。このような計測システムの構築によって、今までは困難であったニューロンとアストロサイトの相互作用の解析が可能となり、痛覚過敏における脊髄後角内のアストロサイトの役割が明らかになることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究では、痛覚過敏の要因の1つであると考えられている中枢性感作におけるアストロサイトの役割を明らかにすることが最終的な目的である。そこで、今年度は、そのための計測システムを構築することを目標とした。今年度中にシステムの構築は終了し、計測も問題なく成功している。

今後の研究の推進方策

疼痛モデルマウスにおいて、脊髄後角内のニューロン、およびアストロサイトの活動がコントロ―ルマウスに比べて、増幅されているかを脊髄スライス標本を用いたイメージングによって明らかにし、ニューロン活動の増幅には、アストロサイトからの何らかの作用によるものなのか、その作用には、グリアトランスミッター(gliotransmitter)と呼ばれるD-serine やATP、あるいはアストロサイトから放出されるグルタミン酸などが関与しているのかを明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

実験の遂行において、43万円の実体顕微鏡を購入する必要が生じたが、今年度の予算では購入が不可能なため、次年度の経費と合わせて購入することとしたため。
次年度の経費と合わせて、43万円の実体顕微鏡を購入する。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Contribution of anterior cingulate cortex and descending pain inhibitory system2014

    • 著者名/発表者名
      Ikeda H, Takasu S, Murase K.
    • 雑誌名

      Mol Pain.

      巻: 20 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a neural circuit in the superior colliculus: analysis of the2014

    • 著者名/発表者名
      Morita N, Hasegawa RP, Murase K, Ikeda H.
    • 雑誌名

      Neuroreport.

      巻: 25 ページ: 242-247

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Astrocytes are involved in long-term facilitation of neuronal excitation in the2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeda H, Mochizuki K, Murase K.
    • 雑誌名

      Pain

      巻: 154 ページ: 2836-2843

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mania: not the opposite of depression, but an extension? Neuronal plasticity and polarity.2013

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T, Omata N, Murata T, Mitsuya H, Maruoka N, Mita K, Kiyono Y, Okazawa H, Ikeda H, Wada Y.
    • 雑誌名

      Med Hypotheses

      巻: 81 ページ: 175-179

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Contribution of the descending pain inhibitory system to the analgesic effect by smelling aroma oil2013

    • 著者名/発表者名
      S.Takasu, S. Takeuchi, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Asian Pain Symposium 2013
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of Extracellular Signal-Regulated Kinase and NMDA receptor in the Anterior Cingulate Cortex to the affective component and hypersensitivity of pain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, J. Hashimoto, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Asian Pain Symposium 2013
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of zinc to the pain-induced ERK phosphorylation and neuronal plasticity in the spinal dorsal horn2013

    • 著者名/発表者名
      K. Iwasa, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Asian Pain Symposium 2013
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of Astrocytes in the long-Term Facilitation of Neuronal Exicitation in the Anterior Cingurate Cortex of Mice with Inflammatory Pain2013

    • 著者名/発表者名
      H.Ikeda, K.Murase
    • 学会等名
      Asian Pain Symposium 2013
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the interlaminar inhibitory circuit in the rat superior colliculus by the imaging of population activity with the optical imaging2013

    • 著者名/発表者名
      N.Morita, R.P.Hasegawa, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of Extracellular Signal-Regulated Kinase and NMDA receptor in the Anterior Cingulate Cortex in the affective component and hypersensitivity of pain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of zinc to the pain-induced ERK phosphorylation and neuronal plasticity in the spinal dorsal horn2013

    • 著者名/発表者名
      K. Iwasa, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Sound evoked activity of cells in the superficial layer of the mouse inferior collicular cortex: an in vivo calcium imaging study2013

    • 著者名/発表者名
      J. Hirose, T.Ito, K.Murase, H.Ikeda
    • 学会等名
      neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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