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2012 Fiscal Year Research-status Report

活性化ミクログリアが誘導する脊損後疼痛-in vivoパッチクランプ法による解析

Research Project

Project/Area Number 24791558
Research InstitutionKansai University of Health Sciences

Principal Investigator

谷口 亘  関西医療大学, 保健医療学部, 准教授 (20453194)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords脊髄損傷 / in vivo パッチクランプ / 神経障害性疼痛 / Spinal cord injury / ミクログリア / 慢性疼痛 / 脊髄損傷後疼痛 / 神経可塑性
Research Abstract

脊髄損傷(Spinal cord injury: SCI)モデルラットを作成し、脊髄損傷後疼痛のメカニズムの解析をin vivoパッチクランプ法により行なった。成熟Sprague-Dawley系雄性ラット5週齢に対して、不全脊髄損傷モデルを作成した。均質なモデルを作成するため、機械的圧迫モデルとしてIH Impactorを用いて、Th9レベルで200 kdynで1秒間圧迫することによって作成した。術後1週の時点でvon Frey testにより下肢にallodynia様の反応が出現するのを確認して実験に使用した。また、Th9の椎弓切除のみをsham群として対象コントロールに用いた。まず、脊髄損傷後疼痛の発症原因として、SCIレベルとはかけ離れた非損傷部位の下位レベルにおいて、脊髄後角ニューロンに興奮性の増強があるかどうかを調査した。腰膨大部レベルの脊髄膠様質ニューロンからin vivoパッチクランプ法により自発性興奮性シナプス後電流(spontaneous excitatory postsynaptic currents:sEPSC)を記録した。SCIモデル群におけるsEPSCの平均頻度は16.3±2.0Hzで、平均振幅は17.4±2.1pAであった(n=15)。これらはSham群のsEPSCの平均頻度・振幅と比較して、統計学的に有意に増加していた。これらの結果から脊髄損傷後疼痛のなかでも、below level型は脊髄損傷部よりの下位の正常脊髄内において、何らかの興奮性の神経可塑的変化が生じていることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

脊髄損傷後モデルラットで損傷レベルとは別の部位で神経可塑性による慢性疼痛が発生していることまでは確認できた。しかし、そのメカニズムまではまだ解明できていない。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、脊髄損傷後疼痛モデルラットにin vivoパッチクランプ法を適応し、解析を行っていく。神経可塑性変化による興奮性増強のメカニズムとしてミクログリアの関与を様々な薬理学的解析にて証明していきたい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

解析を進めるにあたって、高額な試薬代に主に使用予定。また小動物用麻酔器の購入を検討している

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Electrical stimulation of the anterior cingulate cortex modulates synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2013

    • Author(s)
      Kaito Sugimura Y
    • Journal Title

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      Volume: 34 Pages: 18-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Patch-clamp analysis of reactive oxygen species actions on inhibitory synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2013

    • Author(s)
      Maenaka Y
    • Journal Title

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      Volume: 34 Pages: 52-57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synaptic modulation in spinal motoneurons by activation of nicotinic acetylcholine receptors2013

    • Author(s)
      Mine N
    • Journal Title

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      Volume: 34 Pages: 65-71

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 慢性疼痛の基礎的研究 脊髄メカニズム2012

    • Author(s)
      谷口亘
    • Journal Title

      Bone Joint Nerve

      Volume: 2 Pages: 217-222

  • [Journal Article] Cellular mechanism of dopaminergic inhibitory descending pathway activated by electrical stimulation of A11 in the hypothalamus. The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord2012

    • Author(s)
      Taniguchi W
    • Journal Title

      The Journal of Functional Diagnosis of the Spinal Cord

      Volume: 33 Pages: 30-35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct degree of radiculopathy at different levels of peripheral nerve injury2012

    • Author(s)
      Takiguchi N
    • Journal Title

      Mol Pain

      Volume: 8 Pages: 31(10ページ)

    • DOI

      10.1186/1744-8069-8-31.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactive oxygen species actions on excitatory synaptic transmission in spinal substantia gelatinosa neurons.2012

    • Author(s)
      Nishio N
    • Journal Title

      Pain Research

      Volume: 27 Pages: 143-152

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 前帯状皮質電気刺激による脊髄後角ニューロンにおけるシナプス伝達の変調―in vivo パッチクランプ法による解析―2012

    • Author(s)
      杉村弥恵
    • Journal Title

      日本運動器疼痛学会誌

      Volume: 4 Pages: 28-36

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 痛み研究の最前線 慢性痛分子メカニズム 慢性疼痛における脊髄シナプス伝達の可塑性.

    • Author(s)
      谷口亘
    • Organizer
      第27回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋
  • [Presentation] 前帯状回皮質の電気刺激による脊髄後角ニューロンの興奮性の増強

    • Author(s)
      谷口亘
    • Organizer
      第27回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋
  • [Presentation] 脊髄由来の難治性疼痛病態解明と各種治療法 脊髄後角における慢性疼痛の発生機序について.

    • Author(s)
      谷口亘
    • Organizer
      第47回日本脊髄障害病医学会
    • Place of Presentation
      静岡
  • [Presentation] 痛みを可視化する 脊髄後角神経細胞のリアルタイムイメージング

    • Author(s)
      谷口亘
    • Organizer
      第5回日本運動器疼痛学会
    • Place of Presentation
      東京
  • [Presentation] 活性酸素種(ROS)はTRPA1チャネルを介して脊髄後角ニューロンを興奮させる

    • Author(s)
      谷口亘
    • Organizer
      第1回和歌山ニューロカンファレンス
    • Place of Presentation
      和歌山
  • [Presentation] Distinct degree of radiculopathy at different levels of peripheral nerve injury.

    • Author(s)
      Takiguchi N
    • Organizer
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      New Orleans
  • [Presentation] Electrical stimulation of the primary motor cortex modulates synaptic transmission in spinal dorsal horn neurons -in vivo patch-clamp analysis-

    • Author(s)
      Sugimura Y K
    • Organizer
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      New Orleans
  • [Presentation] Synaptic modulation in spinal motoneurons by activation of nicotinic acetylcholine receptors.

    • Author(s)
      Mine N
    • Organizer
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      New Orleans

URL: 

Published: 2014-07-24  

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