ラット廃用性関節拘縮・筋萎縮モデルにおける疼痛関連物質発現に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K01451
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 中川 敬夫 金沢大学, 保健学系, 教授 (40217675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 正二 金沢大学, 保健学系, 助教 (70422657)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 関節拘縮 / 筋萎縮 / 関節症 / 痛覚過敏 / semaphorin 3A

Outline of Annual Research Achievements

１）ラットおよびマウスに逆行性神経トレーサーであるFluorogold(FG)を右足関節内に、1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethyl-indocarbocyanine perchlorate (DiI)を右ヒラメ筋膜下に注入し、7日後に蛍光顕微鏡下に足関節とヒラメ筋に分布する髄節・神経根レベルおよび血管周囲神経を確認した。
２）ラットおよびマウスにおける下肢関節・筋に発現する痛覚関連因子、すなわち、カルシトニン遺伝子関連ペプチド (calcitonin gene-related peptide, CGRP)、サブスタンスP（Sub-P）、グルタミン酸受容体、グルタミン酸トランスポーター、血管作動性腸ペプチド（vasoactive intestinal peptide, VIP）、一酸化窒素合成酵素 (NOS)、ソマトスタチン、ニューロペプチドY、インターロイキン1β (IL-1β)、腫瘍壊死因子α (TNFα)、インターフェロンγ (IFNγ)、Macrophage inflammatory p rotein-1α (MIP-1α)、Nerve growth factor(NGF)などをRT-PCR法および免疫組織学的に検討した。これらのうち、 CGRP、Sub-P、NGFの発現をラットおよびマウスの下肢関節・筋・血管周囲神経に認めた。さらに、痛覚関連因子として新たにSemaphorinファミリーに注目し、その中でもSemaphorin 3Aの発現も認めた。
３）ラットおよびマウスでの関節拘縮・筋萎縮・関節症モデルにおいてvon Frey testによる痛覚過敏の評価法を確立した。本モデルでは、損傷1週間より、痛覚過敏が誘発され、さらに3週間以降も、痛覚過敏が増強した。
４）上記モデルにおける痛覚過敏の経過と、痛覚関連因子の発現レベルとの関係を明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の実施計画どおり、ラットおよびマウスにおける関節拘縮・筋萎縮・関節症モデルにおいて、経過とともに痛覚過敏が誘発されるモデルを確立した。本モデルにおいて痛覚過敏レベルと痛覚関連因子であるCGRP、Sub-P、NGFの発現レベルとの関係を明らかにした。さらに新しい痛覚関連因子としてSemaphorin 3Aを見出した。

Strategy for Future Research Activity

ラットおよびマウスにおける関節拘縮・筋萎縮・関節症モデルにおいて、痛覚過敏との関連が示唆される痛覚関連因子としてCGRP、Sub-P、NGF、Semaphorin 3Aを見出した。今後は、同モデルにおいてストレッチや温熱療法をなどの理学療法手技が、痛覚過敏の軽減や上記痛覚関連因子の発現に及ぼす影響を検討する。

Causes of Carryover

動物モデル作成およびその解析にあたり、当初予想よりも不成功例が少なく、実験動物にかかる費用および解析に要する試薬代などが当初見込みよりも少なかったため、未使用額が生じた。ただし、次年度に解析に要する実験動物数を増やす必要があるため、その分を次年度に使用する見込みである。