• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

痛みネットワーク回路再編スクラップ&ビルドのGOサインとしての炎症の意義

公募研究

研究領域スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御
研究課題/領域番号 19H04759
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

加藤 総夫  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20169519)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード全身炎症 / 扁桃体中心核 / 痛み誘発適応的神経可塑性 / 最後野 / 炎症性疼痛 / マイクログリア / lipopolysaccharide / FosTRAP法 / 痛み / 腕傍核 / 扁桃体 / 炎症メディエーター / シナプス可塑性 / TLR4 / 痛みネットワーク
研究開始時の研究の概要

神経系の機能を改変し、状況に適応することは、生存可能性を向上させるために必須の生物学的ミッションである。炎症性疼痛によって生じる侵害受容-扁桃体のスクラップ&ビルド(S&B)による機能改編が、同時に活性化される「炎症」情報によってswitch-onされる、という「炎症=痛み神経回路S&Bのプライマー」仮説を検証し、どのような炎症シグナルが、どのような機構を介して、どのようにシナプスの機能改編を引き起こすのか、解明を試みる。このために (1) 炎症性疼痛による腕傍核-扁桃体シナプス可塑性における炎症メディエーターの関与の解明、 (2) 全身性炎症によって生じるシナプス可塑性の機構の同定を進める。

研究実績の概要

炎症が中枢ネットワークの可塑的変化を介してシナプス伝達や行動に影響を及ぼす機構を解析し下記を明らかにした.
1.全身炎症の脳内活性化の可視化:FosTRAP法を応用し,全身炎症によって活性化する「炎症活性化脳内ニューロン」を可視化するとともに,光遺伝学,および,化学遺伝学の手法を用いてこれらのニューロンの興奮性を介入的に操作する技術を確立し,最後野・孤束核,腕傍核,扁桃体の一部に適用した.酢酸腹腔内注射,大腸炎モデル,口唇部炎症などによって活性化する腕傍核・扁桃体中心核のニューロンは必ずしも重複せず,身体の部位や炎症の状況に依存して,脳内の異なるニューロン集団によってその身体状況が表象されその応答を形作る可能性が示された.
2.全身炎症による危機回避回路シナプス効率の変容:lipopolysaccharide腹腔内投与によって生じさせた急性全身性炎症が,腕傍核,扁桃体系を活性化する事実を見いだした.さらに,この活性化が,扁桃体中心核内の亜核群ニューロン間のシナプス伝達を可塑的に修飾し,扁桃体中心核から中脳水道周囲灰白質へのシナプス伝達を亢進する事実を見いだした(Sugimura et al., 投稿準備中).
3.炎症性疼痛による集団の社会的階位の脱安定化:共同飼育マウスは安定した社会的地位関係を形成し,それが,前頭前野~扁桃体系によって制御されている事実が示されている.社会階位最高位のdominantマウスの炎症性疼痛によって,同マウスの地位が下降するだけではなく,集団全体の階位構造が攪乱される事実を見いだした(Ibukuro et al., 投稿準備中).
これらの成果により,生存や社会性に関与する脳内の神経回路が,炎症によって可塑的な変化を示し,危険な内的および外的状況に対しての情報処理および危機回避的行動を促進する可能性が示された.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Tarbiat Modares University(イラン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Active role of the central amygdala in widespread mechanical sensitization in rats with facial inflammatory pain.2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto M, Takahashi Y, Sugimura YK, Tokunaga R, Yajima M, Kato F.
    • 雑誌名

      Pain

      巻: Publish Ahead of Print 号: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1097/j.pain.0000000000002224

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 三叉神経支配領域炎症性疼痛モデルにおける扁桃体疼痛制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yukari、Miyazawa Yuta、Arimura Daigo、Sugimura Yae K、Kato Fusao
    • 雑誌名

      PAIN RESEARCH

      巻: 35 号: 1 ページ: 10-16

    • DOI

      10.11154/pain.35.10

    • NAID

      130007840287

    • ISSN
      0915-8588, 2187-4697
    • 年月日
      2020-03-31
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 三叉神経支配領域炎症性疼痛モデルにおける扁桃体疼痛制御機構.2020

    • 著者名/発表者名
      高橋由香里, 宮沢祐太, 有村大吾, 杉村弥恵, 加藤総夫
    • 雑誌名

      Pain Research, 2020. 35: 10-16.

      巻: 35 ページ: 10-16

    • NAID

      130007840287

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alterations of voluntary behavior in the course of disease progress and pharmacotherapy in mice with collagen-induced arthritis2019

    • 著者名/発表者名
      Oto Yohsuke、Takahashi Yukari、Kurosaka Daitaro、Kato Fusao
    • 雑誌名

      Arthritis Research & Therapy

      巻: 21 号: 1 ページ: 284-284

    • DOI

      10.1186/s13075-019-2071-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primary Role of the Amygdala in Spontaneous Inflammatory Pain- Associated Activation of Pain Networks - A Chemogenetic Manganese-Enhanced MRI Approach.2019

    • 著者名/発表者名
      Daigo Arimura, Kei Shinohara, Yukari Takahashi, Yae K Sugimura, Mariko Sugimoto, Tomokazu Tsurugizawa, Keishi Marumo, Fusao Kato
    • 雑誌名

      Frontiers in neural circuits

      巻: 13 ページ: 58-58

    • DOI

      10.3389/fncir.2019.00058

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 侵害受容扁桃体可塑性と炎症性疼痛2019

    • 著者名/発表者名
      杉村 弥恵, 加藤 総夫, 高橋 由香里, Ghaemi-Jandabi Masoumeh, Ghasemi Zahra
    • 雑誌名

      Pain Research

      巻: 34 ページ: 112-112

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 炎症による痛みネットワーク可塑的変化における扁桃体の役割2021

    • 著者名/発表者名
      杉村弥恵, 高橋由香里, 奥田崇雄, 徳永亮太, 加藤総夫
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会全国学術集会第98回 日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 炎症が痛みの上行性・下行性経路に関わる扁桃体中心核ニューロンに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      杉村弥恵,高橋由香里,奥田崇雄,徳永 亮太,加藤 総夫
    • 学会等名
      2020年度生理学研究所 痛み研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 侵害受容扁桃体可塑性と炎症性疼痛2019

    • 著者名/発表者名
      杉村 弥恵, 加藤 総夫, 高橋 由香里, Ghaemi-Jandabi Masoumeh, Ghasemi Zahra
    • 学会等名
      第41回日本疼痛学会 (名古屋)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 侵害受容性扁桃体におけるCGRPのシナプス修飾2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 由香里,奥津 裕也,篠原 恵,杉本 真理子,杉村 弥恵,加藤 総夫
    • 学会等名
      第42回日本神経科学学会・ 第62回日本神経化学会大会合同大会 (新潟)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sustained microglia activation in the area postrema of the mice with long-lasting rheumatoid arthritis2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Matsushita, Yosuke Oto, Yukari Takahashi, Daitaro Kurosaka, Fusao Kato
    • 学会等名
      グリア研究会2019 (東京)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The asymmetric passive and active roles of the central amygdala in the inflammatory pain2019

    • 著者名/発表者名
      Fusao Kato
    • 学会等名
      The 8th Asian Pain Symposium (Incheon)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 口唇部炎症性疼痛モデルにおける右側優位の扁桃体活性化を証明!

    • URL

      http://www.jikei-neuroscience.com/website/2019/05/post-64a3c4.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 生理学研究所生理学研究所・国際学術集会「防御的生存回路研究の最先端」(痛み研究会2019) NIPS International Workshop on "Frontiers in Defensive Survival Circuit Research"2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi