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2012 年度 実施状況報告書

活性化ミクログリアが誘導する脊損後疼痛-in vivoパッチクランプ法による解析

研究課題

研究課題/領域番号 24791558
研究機関関西医療大学

研究代表者

谷口 亘  関西医療大学, 保健医療学部, 准教授 (20453194)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード脊髄損傷 / in vivo パッチクランプ / 神経障害性疼痛 / Spinal cord injury / ミクログリア / 慢性疼痛 / 脊髄損傷後疼痛 / 神経可塑性
研究概要

脊髄損傷(Spinal cord injury: SCI)モデルラットを作成し、脊髄損傷後疼痛のメカニズムの解析をin vivoパッチクランプ法により行なった。成熟Sprague-Dawley系雄性ラット5週齢に対して、不全脊髄損傷モデルを作成した。均質なモデルを作成するため、機械的圧迫モデルとしてIH Impactorを用いて、Th9レベルで200 kdynで1秒間圧迫することによって作成した。術後1週の時点でvon Frey testにより下肢にallodynia様の反応が出現するのを確認して実験に使用した。また、Th9の椎弓切除のみをsham群として対象コントロールに用いた。まず、脊髄損傷後疼痛の発症原因として、SCIレベルとはかけ離れた非損傷部位の下位レベルにおいて、脊髄後角ニューロンに興奮性の増強があるかどうかを調査した。腰膨大部レベルの脊髄膠様質ニューロンからin vivoパッチクランプ法により自発性興奮性シナプス後電流(spontaneous excitatory postsynaptic currents:sEPSC)を記録した。SCIモデル群におけるsEPSCの平均頻度は16.3±2.0Hzで、平均振幅は17.4±2.1pAであった(n=15)。これらはSham群のsEPSCの平均頻度・振幅と比較して、統計学的に有意に増加していた。これらの結果から脊髄損傷後疼痛のなかでも、below level型は脊髄損傷部よりの下位の正常脊髄内において、何らかの興奮性の神経可塑的変化が生じていることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

脊髄損傷後モデルラットで損傷レベルとは別の部位で神経可塑性による慢性疼痛が発生していることまでは確認できた。しかし、そのメカニズムまではまだ解明できていない。

今後の研究の推進方策

引き続き、脊髄損傷後疼痛モデルラットにin vivoパッチクランプ法を適応し、解析を行っていく。神経可塑性変化による興奮性増強のメカニズムとしてミクログリアの関与を様々な薬理学的解析にて証明していきたい。

次年度の研究費の使用計画

解析を進めるにあたって、高額な試薬代に主に使用予定。また小動物用麻酔器の購入を検討している

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Electrical stimulation of the anterior cingulate cortex modulates synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2013

    • 著者名/発表者名
      Kaito Sugimura Y
    • 雑誌名

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      巻: 34 ページ: 18-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patch-clamp analysis of reactive oxygen species actions on inhibitory synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2013

    • 著者名/発表者名
      Maenaka Y
    • 雑誌名

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      巻: 34 ページ: 52-57

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synaptic modulation in spinal motoneurons by activation of nicotinic acetylcholine receptors2013

    • 著者名/発表者名
      Mine N
    • 雑誌名

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      巻: 34 ページ: 65-71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 慢性疼痛の基礎的研究 脊髄メカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 雑誌名

      Bone Joint Nerve

      巻: 2 ページ: 217-222

  • [雑誌論文] Cellular mechanism of dopaminergic inhibitory descending pathway activated by electrical stimulation of A11 in the hypothalamus. The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord2012

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi W
    • 雑誌名

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      巻: 33 ページ: 30-35

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct degree of radiculopathy at different levels of peripheral nerve injury2012

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi N
    • 雑誌名

      Mol Pain

      巻: 8 ページ: 31(10ページ)

    • DOI

      10.1186/1744-8069-8-31.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive oxygen species actions on excitatory synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2012

    • 著者名/発表者名
      Nishio N
    • 雑誌名

      Pain Research

      巻: 27 ページ: 143-152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 前帯状皮質電気刺激による脊髄後角ニューロンにおけるシナプス伝達の変調―in vivo パッチクランプ法による解析―2012

    • 著者名/発表者名
      杉村弥恵
    • 雑誌名

      日本運動器疼痛学会誌

      巻: 4 ページ: 28-36

    • 査読あり
  • [学会発表] 痛み研究の最前線 慢性痛分子メカニズム 慢性疼痛における脊髄シナプス伝達の可塑性.

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 学会等名
      第27回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] 前帯状回皮質の電気刺激による脊髄後角ニューロンの興奮性の増強

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 学会等名
      第27回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] 脊髄由来の難治性疼痛病態解明と各種治療法 脊髄後角における慢性疼痛の発生機序について.

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 学会等名
      第47回日本脊髄障害病医学会
    • 発表場所
      静岡
  • [学会発表] 痛みを可視化する 脊髄後角神経細胞のリアルタイムイメージング

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 学会等名
      第5回日本運動器疼痛学会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 活性酸素種(ROS)はTRPA1チャネルを介して脊髄後角ニューロンを興奮させる

    • 著者名/発表者名
      谷口亘
    • 学会等名
      第1回和歌山ニューロカンファレンス
    • 発表場所
      和歌山
  • [学会発表] Distinct degree of radiculopathy at different levels of peripheral nerve injury.

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi N
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      New Orleans
  • [学会発表] Electrical stimulation of the primary motor cortex modulates synaptic transmission in spinal dorsal horn neurons -in vivo patch-clamp analysis-

    • 著者名/発表者名
      Sugimura Y K
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      New Orleans
  • [学会発表] Synaptic modulation in spinal motoneurons by activation of nicotinic acetylcholine receptors.

    • 著者名/発表者名
      Mine N
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      New Orleans

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公開日: 2014-07-24  

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