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2016 年度 実績報告書

覚醒・意識レベルと疼痛の中枢連関機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293132
研究機関生理学研究所

研究代表者

古江 秀昌  生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (20304884)

研究分担者 神野 尚三  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10325524)
深澤 有吾  福井大学, 医学部, 教授 (60343745)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード覚醒 / 鎮静 / 鎮痛 / 青斑核 / チャネルロドプシン
研究実績の概要

生体は生命が脅かされるなど特殊な状況において、闘争や逃避を可能とすべく意識や覚醒レベルを高め、同時に痛みを中枢性に完全に遮断する。このヒトや動物に普遍的にみられる生体の重要な防御システムを明らかにするために、下行性痛覚抑制系の1つであり、且つ、意識の調節にも重要な役割を果たすノルアドレナリン神経に着目した。光遺伝学的手法とin vivoパッチクランプ法などを組み合わせ、その抑制機構の詳細を明らかにする研究を遂行してきたが、今年度は慢性疼痛を発症するモデル動物を用いた解析を主に行い、以下のことが明らかとなった。

触刺激や温度刺激により逃避行動を呈する神経障害性モデル動物を作製した。これらのモデルでは触刺激や温度刺激など非侵害性の刺激に対する逃避行動の閾値が正常に比べて低下する異痛症が観察された。このモデルに対するノルアドレナリン神経を介した効果に可塑的変化が見られ、特に痛みの抑制作用に変化が生じた。モデル動物では脊髄における非侵害性の刺激に対する活動電位の発火が異常に持続した。この持続性の応答に対し、ノルアドレナリンは抑制作用を示し、その鎮痛効果はα1やα2受容体を介し、β受容体は介さなかった。一方、正常ではα2受容体を介した抑制効果が高かった。行動薬理学的解析においてもモデル動物で同様にα1やα2受容体を介した抑制作用が観察された。これらの結果は、異痛症など非侵害性刺激に対する下行性抑制系に可塑的変化が生じることを示した。特にα1受容体を介した作用は青斑核ニューロンの賦活化に伴って脊髄GABAニューロンが賦活化されることから、異痛症などの慢性疼痛の鎮痛には下行性抑制系をα1受容体を介して増強することが重要であると示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ブリストル大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ブリストル大学
  • [国際共同研究] キョンヒ大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      キョンヒ大学
  • [雑誌論文] Noradrenergic inhibition of spinal hyperexcitation elicited by cutaneous cold stimuli in rats with oxaliplatin-induced allodynia: electrophysiological and behavioral assessments.2017

    • 著者名/発表者名
      Choi S, Yamada A, Kim W, Kim SK, Furue H
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 67(3) ページ: 431-438

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0505-9

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 4-isopropylcyclohexanol has potential analgesic effects through the inhibition of anoctamin 1, TRPV1 and TRPA1 channel activities.2017

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Furue H, Tominaga M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 43132

    • DOI

      10.1038/srep43132.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳幹における痛みの抑制と慢性疼痛発現の機構2017

    • 著者名/発表者名
      御領憲治、古江秀昌
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 260(2) ページ: 144-148

  • [雑誌論文] Structure-function correlations of rat trigeminal primary neurons: Emphasis on club-like endings, a vibrissal mechanoreceptor2016

    • 著者名/発表者名
      Tonomura S, Ebara S, Bagdasarian K, Uta D, Ahissar E, Meir I, Lampl I, Kuroda D, Furuta T, Furue H, Kumamoto K
    • 雑誌名

      Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci

      巻: 92(2) ページ: 76

    • DOI

      10.2183/pjab.92.76.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stimulation of dopamine D2-like receptors in the lumbosacral defecation centre causes propulsive colorectal contractions in rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Naitou K, Nakamori H, Shiina T, Ikeda A, Nozue Y, Sano Y, Yokoyama T, Yamamoto Y, Yamada A, Akimoto N, Furue H, Shimizu Y
    • 雑誌名

      J Physiol

      巻: 594(15) ページ: 4339-50

    • DOI

      10.1113/JP272073.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intravenous administration of lidocaine directly acts on spinal dorsal horn and produces analgesic effect: An in vivo patch-clamp analysis.2016

    • 著者名/発表者名
      Kurabe M, Furue H, Kohno T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 ページ: 26253

    • DOI

      10.1038/srep26253.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in synaptic transmission of substantia gelatinosa neurons after spinal cord hemisection revealed by analysis using in vivo patch-clamp recording.2016

    • 著者名/発表者名
      Kozuka Y, Kawamata M, Furue H, Ishida T, Tanaka S, Namiki A, Yamakage M
    • 雑誌名

      Mol Pain

      巻: 12 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1177/1744806916665827.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of Brain-Enriched Guanylate Kinase-Associated Protein (BEGAIN) in Chronic Pain after Peripheral Nerve Injury.2016

    • 著者名/発表者名
      Katano T, Fukuda M, Furue H, Yamazaki M, Abe M, Watanabe M, Nishida K, Yao I, Yamada A, Hata Y, Okumura N, Nakazawa T, Yamamoto T, Sakimura K, Takao T, Ito S.
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 3(5) ページ: 110-16

    • 査読あり
  • [学会発表] 覚醒下前帯状回皮質感覚応答のIn vivo解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田彬博, 大澤匡弘, 粂和彦, 井本敬二, 古江秀昌
    • 学会等名
      94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] ノルアドレナリン神経による上行性および下行性の痛覚調節機構2017

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長﨑ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Spinal Nociceptive Transmission from the Lower Urinary Tract2016

    • 著者名/発表者名
      N.Akimoto, A.Hakozaki, M.Kawatani, K.Imoto, M.Kawatani, H.Furue
    • 学会等名
      International Association for the Study of Pain (IASP)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of ethanol on GABAergic synaptic transmission in the rat spinal dorsal horn.2016

    • 著者名/発表者名
      A.Yamada, M.Ohsawa, K.Kume, K.Imoto, H.Furue
    • 学会等名
      International Association for the Study of Pain (IASP)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Noradrenergic inhibition of spinal hyperexcitation elicited by cutaneous cold stimuli in rats with oxaliplatin-induced allodynia: Electrophysiological and behavioral assessments2016

    • 著者名/発表者名
      S. Choi, S. Kim, S. Oh, H. Furue
    • 学会等名
      International Association for the Study of Pain (IASP)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrophysiological analysis of local anesthetic actions on nociceptive synaptic transmission in the adult rat spinal cord.2016

    • 著者名/発表者名
      D.Uta, M.Yoshimura, R.Kawatsu, K.Imoto, H.Furue
    • 学会等名
      International Association for the Study of Pain (IASP)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Spinal GABAergic Synaptic Responses Elicited by Optogenetic Activation of Descending Noradrenergic System2016

    • 著者名/発表者名
      H.Furue, L.Hickey, Y.Li, A.Pickering, K.Imoto
    • 学会等名
      International Association for the Study of Pain (IASP)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [備考] 生理学研究所神経シグナルホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/~furue/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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