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2020 年度 実績報告書

疼痛の神経メカニズムにおけるERK細胞内情報伝達機構の役割に関する包括的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K08878
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

川口 慎憲  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 麻酔科, 助教 (60614633)

研究分担者 池田 健彦  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 麻酔科, 教授 (10262817)
佐藤 泰司  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 教授 (10505267)
遠藤 昌吾  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (60192514)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードERK2 / ERK5 / 疼痛 / 脊髄 / 中枢性感作 / ノックアウトマウス
研究実績の概要

細胞外シグナル伝達キナーゼ(ERK)はMAPKファミリーに属するセリン・スレオニンキナーゼである。MAPKのアイソフォームであるERK2とERK5は脊髄において疼痛シグナルの修飾に重要な役割を担っていることが明らかになりつつある。しかしながら詳細なメカニズムは未だに不明な点が多い。本研究ではCre-loxPシステムを用いて中枢神経特異的に各アイソフォームを標的遺伝子欠損したマウスを作出し、各種疼痛モデルを作製して疼痛のシグナル伝達におけるERK2とERK5の役割を解析した。フォルマリンを足底に投与したところ、中枢神経特異的にERK2またはERK5を欠損したマウスではどちらも疼痛行動が野生型マウスに比べて減少した。さらにERK2及びERK5を同時に欠損したマウスでは疼痛行動が相加的に減少した。このことから、中枢神経におけるERK2とERK5は独立したメカニズムで炎症性疼痛のシグナル修飾に関わっていることが示された。また坐骨神経を結紮して神経障害性疼痛を作製したところ、中枢神経特異的にERK2を欠損したマウスでは野生型マウスに比較してアロディニア(触覚刺激によって痛みを感じる異常)の発現が抑制されていたが、中枢神経特異的にERK5を欠損したマウス及び末梢神経特異的にERK2またはERK5を欠損したマウスでは野生型と比較して有意な差は無かった。以上のことからERK2とERK5では痛みシグナルの制御において各々のアイソフォームに部位特異的な役割があり、痛みの種類や炎症、神経障害の状況などに応じて複雑に調節されていることが明らかになった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] The University of Manchester(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The University of Manchester
  • [雑誌論文] Extracellular signal-regulated kinases 2 (Erk2) and Erk5 in the central nervous system differentially contribute to central sensitization in male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Fumihiro Matsuura , Yasushi Satoh, Sayako Itakura, Toru Morohashi, Masanori Kawaguchi, Tetsuya Takahashi, Koji Iwanaga, Hayato Terashima, Yasushi Kobayashi, Xin Wang, Toshiaki Ishizuka, Shogo Endo, Takehiko Ikeda
    • 雑誌名

      J Neurosci Res.

      巻: 99 ページ: 1666-1688

    • DOI

      10.1002/jnr.24827

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The role of extracellular signal-regulated kinase (ERK) 5 in spinal cord on pathological pain in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Fumihiro Matsuura , Yasushi Satoh, Masanori Kawaguchi, Xin Wang, Shogo Endo, Takehiko Ikeda
    • 学会等名
      Euroanaesthesia 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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