2020 Fiscal Year Research-status Report
脊髄後角シナプス伝達における生体内D-セリンの 機能解明
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18K16462
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 永子 獨協医科大学, 医学部, 講師 (10721897)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Serine racemase / Chung method / Whole-cell recording / Nociceptive behavior / Mechanical allodynia |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セリンラセマーゼ(SR)は、N-メチル-D-アスパラギン酸型グルタミン酸受容体（NMDA受容体）のコ・アゴニストであるD-セリンを合成する酵素である。内因性D-セリン及びSRの生体内における痛みの発生機序に果たす役割を解明するため、SRを欠損させたマウス(SR-KOマウス)で、侵害受容性刺激に対する応答や、脊髄後角表層細胞のシナプス伝達がどのように変化するかを検討してきた。
SR-KOマウスは、Chung法（坐骨神経を形成している脊髄神経のうちL5とL6を結紮する）による末梢神経結紮を行うと、コントロールマウスと比較して機械的アロディニアが増強していた。SR-KOマウスは、神経障害性痛を発症した状態下では、NMDA受容体を介した興奮性シナプス後電流（EPSCs）が増強されている可能性が高い。そこで本年度は、この行動学的表現型を裏付けるため、末梢神経結紮を施したSR-KOマウスの脊髄後角における興奮性シナプス伝達変化について、脊髄切片標本を用いた電気生理学的解析を進めた。SR-KOマウスに対して、Chung法による末梢神経結紮を行い、神経結紮から7-10日後のマウス脊髄腰膨大部より350 μmの脊髄切片標本を作成して、脊髄後角表層神経細胞からホールセル(全細胞)パッチクランプ法を用いてEPSCsを記録した。コントロールマウスからも同様にEPSCsを記録し、それぞれのEPSCsから算出するNMDA/non-NMNMD比、及びNMDA-EPSCsの減衰相における時定数τを比較し、シナプス伝達がどのように変化しているかを明らかにする。本年度は新型コロナウィルス感染症拡大の影響により研究代表者のその他の業務が多忙となるなど、研究計画遂行に遅れが生じたため、現在も電気生理学的解析を遂行中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでに、SR-KOマウスでは脊髄後角におけるNMDA受容体を介したシナプス伝達が変化していることを電気生理学的に明らかにしてきた。また、末梢神経結紮方法の違いによって、SRの欠損が侵害受容行動に及ぼす影響が異なることを明らかにしてきた。令和2年度は新型コロナウィルス感染症拡大の影響により、通常予定しているその他業務に費やす時間が大幅に増加したため、解析に遅れが生じているが、SR-KOマウスが神経障害性痛を発症した状態下において、NMDA受容体を介したシナプス伝達がどのように変化しているかを電気生理学的に検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
末梢神経結紮を施したSR-KOマウスの脊髄切片標本を用いて電気生理学的解析を継続して行い、末梢神経結紮が脊髄後角興奮性シナプス伝達に及ぼす影響を明らかにし、行動学的に観察された機械的アロディニアの増大と比較検証する。
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| Causes of Carryover |
当該年度は、新型コロナウィルス感染症拡大の影響によって、当初参加を予定した学会の中止やオンライン開催への変更等があり、旅費の使用額が予定より少なかったため次年度使用額が生じた。次年度は、行動学的解析や電気生理学的解析を進展させるため、記録に必要な試薬や器具等の消耗品の購入に充当し研究を推進させる予定である。
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