2016 Fiscal Year Research-status Report
疼痛の制御機構における生体膜上の糖、シアル酸の機能解析
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16K08995
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
渡辺 俊 北里大学, 薬学部, 助教 (50415337)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シアル酸 / 疼痛 / 炎症性疼痛 / ガングリオシド / 糖脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症が生じた部位においては、無害な触刺激なども痛みとして感じてしまう機械的アロディニアが生じる。本年度は、完全フロイントアジュバントにより炎症を引き起こした後に認められる機械的アロディニアがシアル酸分解酵素の投与により緩和されることを確認し、炎症時に観察される皮膚に出現する糖脂質について検討を行った。まず、シアル酸分解酵素を投与した皮膚より得られた糖脂質については、コントロールと比較して高級ガングリオシドが減少し、ＴＬＣ上で移動度の高い糖脂質が増加していることから、シアル酸を有する皮膚内の糖脂質が、実際に鎮痛効果が出現するまでの間に分解を受けていることが示唆された。さらに、シアル酸分解酵素投与時の皮膚の組織学的な解析を行い、現在解析中である。また、変化の認められた糖脂質を効率良く入手するため、培養細胞が同一の糖脂質を有しているか検討したが、手持ちの培養細胞からはそのような糖脂質が得られなかったため、探索していく予定である。
一方、炎症が持続し慢性化すると、非炎症部位にも痛みが生じる場合がある。我々の実験系では、炎症惹起後１５日目において非炎症部位である対側の足底においても機械的アロディニアが生じていることを確認した。そこで、慢性疼痛におけるシアル酸を含む糖鎖の意義を検討するため、この時点で脊髄後根神経節および脊髄を採取し、糖転移酵素発現量についてリアルタイムPCRにより解析を行ったところ、いくつかの糖転移酵素の発現量の変化が認められた。このような糖転移酵素の発現がどのように慢性疼痛の出現に関与しているか、遺伝子ノックダウンなどにより解析を行うことを予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はシアル酸分解酵素の鎮痛効果の確認や組織学的解析を行った。さらに、次年度に予定していた慢性炎症性疼痛における内在性のシアル酸転移酵素を含む糖転移酵素の発現量解析を行ったことで、慢性炎症における疼痛異常の発現機序に対しある種の糖転移酵素の活性変化が必要であることが示唆された。そのため、以降の解析を行う遺伝子をある程度しぼれるのではないかと思われる。一方で、行動実験室の規模の制約や実験者の増加などから、シアル酸分解酵素が影響を及ぼす疼痛刺激の種類や、神経障害性疼痛モデルでの効果については次年度以降に解析を行うこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、脊髄後根神経節や脊髄におけるノックダウンのためにウィルスベクターの使用を予定していたが、近年の論文などから効率の良い遺伝子導入試薬などが報告されているため、それらの方法も含めて基礎検討を行う。また、慢性疼痛モデルとして広く解析が行われている神経障害性疼痛におけるシアル酸分解酵素の機能解析や、熱や冷刺激などの各種の疼痛刺激に対する効果についての検討も行う予定である。さらに、シアル酸分解酵素が足底投与以外にも、脊髄などにおいても効力を有するか検討を行う。また、引き続き皮膚におけるシアル酸含有糖脂質の変化や、脊髄や坐骨神経における糖脂質の変化についても検討を行った行く予定である。
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| Causes of Carryover |
消耗品や機器などの購入費が予定よりも安価であったため、次年度の消耗品代などに充てる予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の予算と合わせ、消耗品等の購入を検討している。
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