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前帯状回皮質は痛みの認知や情動的要素に関与し、慢性疼痛患者では同部位に機能的変化が生じる可能性が示唆されている。本研究では慢性疼痛モデルマウスを使用し、前帯状回皮質において、シナプス機能変化の検討を行ってきた。その結果、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、素量子解析の結果から、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共に増大していた。また、光学的膜電位測定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、野生型マウスと比較して皮質第2/3層での水平方向の興奮伝播の範囲が大きく、その時間経過も延長していた。これらの結果から、前帯状回皮質における興奮性シナプスの伝達効率増加および、それに伴って生じる興奮伝播の範囲増強が、慢性疼痛の中枢神経機構の一端であることが明らかとなった。本年度は、前帯状回皮質における興奮性シナプス伝達効率増加に寄与する細胞内情報伝達系を明らかにすることを目的とした。アデニル酸シクラーゼI型ノックアウト（AC1 KO）マウスに対して慢性炎症性疼痛モデルマウスを作製し、興奮性シナプス伝達効率および疼痛感受性の変化を検討した。その結果、野生型マウスと比較して、興奮性シナプスの伝達効率増加が優位に小さく、また、疼痛閾値が上昇していた。このことから、末梢性炎症疼痛モデルマウスの前帯状回皮質において、AC1が興奮性シナプスの伝達効率増加に寄与している可能性が示唆された。
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