神経の損傷と再生における細胞内情報伝達系と軸索内輸送に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370481
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 後藤 文夫 群馬大学, 医学部, 教授 (00092015)
• 研究分担者: 須藤 亮 群馬大学, 医学部, 助手 (80312875) ; 齋藤 繁 群馬大学, 医学部, 助教授 (40251110)
• キーワード: ニューロパシックペイン / 局所麻酔薬 / テトラカイン / 電気的知覚閾値 / 神経栄養因子 / ニューロン成長円錐

研究概要

神経損傷によって疼痛受容にかかわる情報伝達機構が変化し、慢性痛の原因となることが知られている。本年度は細胞レベルの研究として、高濃度局所麻酔薬による神経損傷時の細胞内カルシウムイオン動態の観察を行った。生体レベルの研究では、ラット術後痛モデルでの局所神経伝達物質放出量をマイクロダイアライシスを用いて測定した。また、慢性痛に対する新規の治療法を開発するため、どの神経栄養因子が局所麻酔薬によって傷害された培養神経細胞の回復を促進するか、セロトニンを神経伝達物質とする下行性抑制系が脊髄での疼痛受容をどのように修飾するのかを検討した。一方人間では、疼痛認知時の血流増加部位をPET (positron emission tomography)を用いて測定した。
その結果、高濃度局所麻酔薬は神経成長円錐部の細胞膜機能を傷害することにより細胞内カルシウムイオン濃度を上昇させることが確認された。成長円錐部の変化が神経突起部や細胞体部の変化に先行することも蛍光色素を用いて確認された。術後痛モデルと熱傷モデルでは、セロトニンなどの神経伝達物質が高濃度に放出されることがわかった。神経栄養因子の中ではNT-3、BDNF、GDNFなどが神経障害後の再生を促進することが証明され、こうした栄養因子の治療への応用の可能性が示唆された。また、下行性抑制系が5-HT2受容体やムスカリン性アセチルコリン受容体を介して疼痛受容域値を低下させることが確認され、セロトニン、アセチルコリン系薬剤が慢性痛を修飾する可能性が示された。PETを用いた人の研究では、疼痛刺激により前帯状回、島皮質、二次体性感覚野などの血流が増加し、その増加が選択的セロトニン再取り込み阻害薬によって抑制されることが観察された。
平成16年度はこれまでの研究成果を発展させ、慢性痛治療法開発に具体的な道筋を着ける研究に発展させる予定である。

研究成果

• [文献書誌] Radwan IA, Saito S, Goto F: "Neurotrophic factors can partially reverse morphological changes induced by mepivacaine and bupivacaine in developing sensory neurons."Anesth Analg.. 97巻・2号. 506-511 (2003)
• [文献書誌] Nemoto h, Toda H, Nakajima T, Hosokawa S, Okada Y, Yamamoto K, Horiuchi R, Endo K, Ida I, Mikuni M, Goto F: "Fluvoxamine modulates pain sensation and affective processing of pain in human brain."Neuroreport. 14巻・6号. 791-797 (2003)
• [文献書誌] Sasaki M, Obata H, Saito S, Goto F: "Antinociception with intrathecal alpha-methyl-5-hydroxytryptamine, a 5-hydroxytryptamine 2A/2C receptor agonist, in two rat models of sustained pain."Anesth Analg.. 96巻・4号. 1072-1078 (2003)
• [文献書誌] Kadoi Y, Saito S, Kunimoto F, Goto F, Fujita N: "Comparative effects of propofol versus fentanyl on cerebral oxygenation state during normothermic cardiopulmonary bypass and postoperative cognitive dysfunction."Ann Thorac Surg.. 75巻・3号. 840-846 (2003)
• [文献書誌] Saito S, Kadoi Y, Nihishara F, Aso C, Goto F: "End-tidal carbon dioxide monitoring stabilized hemodynamic changes during ECT."J ECT. 19巻・1号. 26-30 (2003)
• [文献書誌] Saito Y, Tsuzuki K, Yamada N, Okado H, Miwa A, Goto F, Ozawa S: "Transfer of NMDAR2 cDNAs increases endogenous NMDAR1 protein and induces expression of functional NMDA receptors in PC12 cells."Brain Res Mol Brain Res.. 110巻・2号. 159-168 (2003)
• [文献書誌] Obata H, Saito S, Sasaki M, Goto F: "Interactions of 5-HT2 receptor agonists with acetylcholine in spinal analgesic mechanisms in rats with neuropathic pain."Brain Res.. 965巻・1-2号. 114-120 (2003)
• [文献書誌] Yoshikawa D, Kuroda M, Tsukagoshi H, Takahashi K, Saito S, Nishikawa K: "The effects of volatile anesthetics on nonadrenergic, noncholinergic depressor responses in rats."Anesth Analg.. 96巻・1号. 125-131 (2003)
• [文献書誌] 後藤文夫: "日本医事新報"臨床医学の展望 麻酔科学. 4112号. 11-18 (2003)
• [文献書誌] 後藤文夫: "麻酔科ガイドブック[改訂第5版]"真興交易(株)医書出版部. 372 (2003)