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2014 年度 実績報告書

In vivoパッチクランプ法を用いた痒覚中枢機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25860431
研究機関富山大学

研究代表者

歌 大介  富山大学, 医学薬学研究部(薬学), 助教 (70598416)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード痒み / セロトニン / 脊髄後角 / in vivoパッチクランプ / c-Fos / TRP / 痛み / 大脳皮質
研究実績の概要

時に痒みは痛み以上に耐え難く非常に苦痛を伴う感覚であるにもかかわらず、痛みに比べ脊髄における痒み情報伝達機構の詳細は不明なことが多い。そこで、感覚情報の入り口である脊髄後角からのin vivoパッチクランプ法を用い、皮膚への痒み刺激により誘起されるシナプス応答の詳細な解析を行った。
これまでの研究で、皮膚へのセロトニン(5-HT)投与によって痒み行動が誘発され、その情報は末梢で発生した活動電位がある種のTRPチャネルを発現した求心性線維により膠様質のニューロンにシナプス入力していることを明らかにした。本年度は、in vivoパッチクランプ法を用い脊髄後角から記録を行い、皮膚へのセロトニン投与によって活動電位が発生した細胞に対して痒み特異的な受容体の拮抗薬を脊髄に投与した際の効果を解析した。その結果、皮膚へのセロトニン投与により誘起された活動電位の発生頻度に若干抑制が見られたが大きな変化は見られなかった。その一方で、AMPA受容体拮抗薬では完全に活動電位の発生が抑制された。更に、脊髄から上位の中枢への痒み情報伝達を調べるために、セロトニン投与によりc-Fos陽性細胞が見られる脳領域を解析した。その結果視床、大脳皮質などでc-Fos陽性細胞が見られた。
以上のことから、皮膚へのセロトニン投与によって痒み行動が誘発され、その情報は末梢で発生した活動電位がある種のTRPチャネルを発現した求心性線維により膠様質のニューロンにシナプス入力していることが明らかとなった。更に阻害薬を用いた実験結果から、痒み情報の主要な伝達物質はグルタミン酸であり、痒み特異的物質は修飾的な役割をしていることが示唆される。これらの結果は今後痒みのシナプス伝達機構の解明に非常に重要な結果であると思われる。尚これらの研究結果は、2014年に開催された国際痒みシンポジウム、日本神経科学会などの学会で発表を行った。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional distribution of sensory stimulation-evoked neuronal activity of spinal dorsal horn neurons analyzed by in vivo calcium imaging.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Matsumura S, Taniguchi W, Uta D, Furue H, Ito S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0103321

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Firing pattern of substantia gelatinosa neurons receiving TRPA1-expressing afferents in rat spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Yoshimura M, Imoto K and Furue H.
    • 雑誌名

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      巻: 35 ページ: 3-9

    • 査読あり
  • [学会発表] Three dimensional reconstruction of trigeminal ganglion cell processes labeled by intracellular injection: Emphasis on club-like endings.2015

    • 著者名/発表者名
      Tonomura S, Ebara S, Uta D, Furue H, Furuta T, Kuroda D and Kumamoto K.
    • 学会等名
      Proceedings of 120th Annual Meeting of the Japanese Association of Anatomists and the 92nd Auual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-23
  • [学会発表] The role of TRP channel related to thermal effect during carbon dioxide-rich water immersion.2015

    • 著者名/発表者名
      Nishimura N, Iwase S, Nishimura R, Uta D, Matsumoto T and Sato M.
    • 学会等名
      Proceedings of 120th Annual Meeting of the Japanese Association of Anatomists and the 92nd Auual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-22
  • [学会発表] Simultaneous observation of skin receptors and central terminations on single primary sensory neuron.2015

    • 著者名/発表者名
      Ebara S, Tonomura S, Uta D, Furue H, Furuta T, Kuroda D and Kumamoto K.
    • 学会等名
      Proceedings of 120th Annual Meeting of the Japanese Association of Anatomists and the 92nd Auual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-21
  • [学会発表] Selective excitatory effect of TRPA1 agonists on synaptic transmission in superficial spinal dorsal horn neurons of the adult rat.2015

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Imoto K and Furue H.
    • 学会等名
      The 88th Annual Meeting of the Japan Pharmacological Society
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-20
  • [学会発表] 成熟ラット脊髄後角膠様質ニューロンへの後根刺激誘起のシナプス伝達に対するTRPA1作動薬の応答。2015

    • 著者名/発表者名
      歌 大介、吉村 恵、井本 敬二、古江 秀昌.
    • 学会等名
      第36回脊髄機能診断研究会
    • 発表場所
      イイノホール&カンファレンスセンター
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-07
  • [学会発表] In vivoパッチクランプ法をもちいた成熟ラット脊髄後角における痒み情報伝達機構の解析。2015

    • 著者名/発表者名
      歌 大介.
    • 学会等名
      脊髄運動・感覚統合研究会
    • 発表場所
      熊本保健科学大学
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-09
  • [学会発表] 一次感覚神経におけるTRPV1-ANO1相互作用による疼痛メカニズム。2014

    • 著者名/発表者名
      高山 靖規、歌 大介、古江 秀昌、富永 真琴.
    • 学会等名
      「痛みと痛覚情動連関の神経機構」平成26年度生理研研究会
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-10
  • [学会発表] A pain-enhancing mechanism through TRPV1-ANO1 interaction, and its inhibition effect by drag.2014

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Uta D, Furue H and Tominaga M.
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Walter E. Washington Convention Center, Washington D.C., USA
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-16
  • [学会発表] In vivo spinal excitatory synaptic responses and scratching behaviors evoked by cutaneous 5-HT application.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Andoh T, Kuraishi Y, Imoto K and Furue H.
    • 学会等名
      The 24th International Symposium of Itch
    • 発表場所
      Belle Salle Jimbocho
    • 年月日
      2014-10-18 – 2014-10-18
  • [学会発表] Three dimensional reconstruction of trigeminal ganglion cell processes labeled by intracellular injection: Emphasis on club-like endings.2014

    • 著者名/発表者名
      Tonomura S, Ebara S, Meir I, Bagdasarian K, Kuroda D, Uta D, Furue H, Furuta T, Ahissar E and Kumamoto K.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] Electrophysiological analysis of spinal dorsal horn neurons receiving pruriceptive afferents in the adult rat spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Andoh T, Kuraishi Y, Imoto K and Furue H.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] Enhancement of TRPV1-mediated nociception by anoctamin 1 activation.2014

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Uta D, Furue H and Tominaga M.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] Action of Chemokine (C-C motif) ligand 1 on synaptic transmission in the spinal superficial dorsal horn.2014

    • 著者名/発表者名
      Akimoto N, Uta D, Honda K, Takano Y, Imoto K, Noda M and Furue H.
    • 学会等名
      2014 NIPS-KU/YU Symposium
    • 発表場所
      Okazaki Conference center
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-02
  • [学会発表] A pain-enhancing mechanism involving the interaction between TRPV1 and anoctamin 1.2014

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Uta D, Furue H and Tominaga M.
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪
    • 年月日
      2014-06-21 – 2014-06-21
  • [学会発表] Effect of TRPA1 and TRPV1 agonists on synaptic transmission evoked in morphologically distinct cell types in the substantia gelatinosa of the adult rat spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Imoto K and Furue H.
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-20
  • [学会発表] Action of CCL-1 on synaptic transmission in the spinal dorsal horn.2014

    • 著者名/発表者名
      Akimoto N, Uta D, Honda K, Takano Y, Imoto K, Noda M and Furue H.
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-20
  • [備考] 富山大学医学薬学研究部応用薬理学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/phapha2/Japanese/frame.htm

  • [備考] 生理学研究所生体情報研究系神経シグナル研究部門ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/huinfo/

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公開日: 2016-06-01  

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