2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physiological analysis of spinal cord-brain coupling in neuropathic pain and elucidation of glial cell activation mechanism.
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18H02897
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
紙谷 義孝 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90381491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 美佳 新潟大学, 医歯学系, 助教 (20774061)
倉部 美起 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (30635579)
大西 毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (60804573)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経障害性疼痛 / 脊髄ー脳連関 / フラビンタンパク蛍光イメージング / in vivo脊髄パッチクランプ法 / グリア活性化 / セロトニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和２年は前年度検討した末梢神経障害後の同速の脊髄後角・大脳一次知覚野におけるフラビンタンパク蛍光イメージング法の結果を組織学的に検証する目的で、坐骨神経分枝を結紮した神経障害性疼痛モデルの神経障害後４、７，１４，２１日めの脊髄後角及び一次知覚野に対して神経細胞のマーカーであるNeuN及び抑制性神経の特異的マーカーであることが知られているPax2に対する免疫染色を薄切凍結切片を用いて行った。大脳皮質においては足底刺激に対するフラビン自家蛍光と同様に障害から時間が経過するにつれNeuN、Pax2陽性細胞の両方が有意に増加していた。一方脊髄においては、障害から１４日まではNeuN、Pax2陽性細胞の双方が減少する傾向が見られたが、障害後２１日目には増加傾向に転じつつあることが明らかとなった。
ラットの末梢神経障害による脊髄後角でのin vivoパッチクランプ方を用いた研究では、神経障害により、脊髄後角の一つの神経が皮膚刺激をを受容する受容野が有意に拡大し、記録細胞に入力するEPSCの頻度・振幅がともに増大していることが明らかになった。また、神経障害により刺激に対して反応を示さないニューロンの割合が対照ラットと比較して有意に増加していることも明らかになった。末梢神経障害後、脊髄後角においてはアストロサイトが増加することが知られ、我々も再現可能だったが、アストロサイトの機能を抑制することが知られているCarbenoxoloneを投与することによって部分的にではあるが神経障害に伴う変化をリバースすることができた。
オピオイドの連続投与による痛覚過敏（OIH）マウスを用いた実験では、セロトニンの受容体の一つである5HT3受容体の阻害薬オンダンセトロンの同時投与により痛覚過敏症状を軽減可能であった。また、OIHモデルマウスでは脊髄後角でのアストロサイトが有意に増加していた。
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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
フラビンタンパク蛍光イメージング及びin vivo脊髄パッチクランプ法については概ね順調に実験は進んでおり、免疫染色に関しても順調に進捗している。また、オピオイドによる痛覚過敏モデルマウスを用いた研究も順調に進捗しており、投稿準備中である。
一方脊髄及び大脳皮質へのカルシウム感受性タンパク質の遺伝子導入及びin vivoカルシウムイメージング法については、医局業務に忙殺される結果となり、思うように進捗しなかった。令和2年初頭からの新型コロナウイルス感染症に対する臨床医学教室としての対応が多岐に渡ったことも悪影響を及ぼした。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は世界的な新型コロナウイルス感染症の影響もあり、学会等での発表には大きな制約を受けることを予想している。一方申請者の勤務地である新潟は新型コロナウイルス感染症を比較的うまく制御できており、研究そのものの制限はかかっていない。そのため研究時間は確保できるものと考えており、遺伝子導入法・in vivoカルシウムイメージング法については更に一段飛躍させていと考えている。その他の研究についてはある程度の出口も見いだせつつあるので、研究成果の発表に向けてデータを解析していく方針である。
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[Journal Article] Acute spatial spread of NO-mediated potentiation during hindpaw ischaemia in mice.2019
Author(s)
Onishi T, Watanabe T, Sasaki M, Kamiya Y, Horie M, Tsukano H, Hishida R, Kohno T, Takebayashi H, Baba H, Shibuki K.
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Journal Title
J Physiol.
Volume: 597
Pages: 3441-3455
DOI
Peer Reviewed
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