内臓痛特有の痛みをもたらす脊髄神経回路の同定とそのin vivo機能解析

疼痛は末梢組織で受容された後に脊髄に伝達され、脊髄後角神経回路での情報処理を経て高次脳中枢へと伝達される。近年の研究より体性痛の脊髄内伝達経路とそれに関わる神経細胞のサブタイプが明らかになりつつある。一方で内臓痛の脊髄内伝達については不明な点が多い。その理由の一つは、内臓痛を客観的に評価する動物実験系が十分に確立されていない事であると考えられる。本研究では、自発内臓痛である潰瘍性大腸炎モデルマウスおよび深層学習をベースにした疼痛評価系を用いて、自発内臓痛が評価可能であるかを調べた。また大腸伸展刺激を加えた際の内臓痛モデルの構築も併せて行った。第一に、DSS飲水投与による潰瘍性大腸炎モデルマウスにおける疼痛レベルを痛みの表情による評価系を用いて調べた。解析は痛みの顔認証プラットフォームPainFace（McCoy et al., 2022)を用いて行った。撮影用のマウスのチャンバーは自作し、チャンバー内のマウスの顔表情を30分間にわたりビデオ撮影した。映像をPainFaceにアップロードすることにより痛みのスコアを得た。PainFaceスコアは飲水投与後に緩やかに上昇し、投与8日目には投与前の約2倍になった。このことから、DSS飲水投与による潰瘍性大腸炎モデルマウスでは確かに内臓痛が引き起こされていることが示唆された。第二に、大腸伸展刺激による大腸内臓痛モデルの作成を試みた。大腸伸展刺激に用いるバルーンカテーテルは最近の報告（Qi et al., 2022、Neuron)に従い自作した。バルーンを野生型マウスの肛門に麻酔下で挿入し、100uLの水を注入することにより遠位大腸に伸展刺激を加えた。このマウスの脊髄における疼痛入力を調べるために、脊髄サンプルでのc-Fosの免疫染色を行った結果、第6腰髄から第1仙髄にかけての領域を中心に顕著なc-Fos陽性細胞の分布が認められた。

疼痛は末梢組織で受容された後に脊髄に伝達され、脊髄後角神経回路での情報処理を経て高次脳中枢へと伝達される。近年の研究より体性痛の脊髄内伝達経路とそれに関わる神経細胞のサブタイプが明らかになりつつある。一方で内臓痛の脊髄内伝達については不明な点が多い。その理由の一つは、内臓痛を客観的に評価する動物実験系が十分に確立されていない事であると考えられる。本研究では、自発内臓痛である潰瘍性大腸炎モデルマウスおよび深層学習をベースにした疼痛評価系を用いて、自発内臓痛が評価可能であるかを調べた。また大腸伸展刺激を加えた際の内臓痛モデルの構築も併せて行った。第一に、DSS飲水投与による潰瘍性大腸炎モデルマウスにおける疼痛レベルを痛みの表情による評価系を用いて調べた。解析は痛みの顔認証プラットフォームPainFace（McCoy et al., 2022)を用いて行った。撮影用のマウスのチャンバーは自作し、チャンバー内のマウスの顔表情を30分間にわたりビデオ撮影した。映像をPainFaceにアップロードすることにより痛みのスコアを得た。PainFaceスコアは飲水投与後に緩やかに上昇し、投与8日目には投与前の約2倍になった。このことから、DSS飲水投与による潰瘍性大腸炎モデルマウスでは確かに内臓痛が引き起こされていることが示唆された。第二に、大腸伸展刺激による大腸内臓痛モデルの作成を試みた。大腸伸展刺激に用いるバルーンカテーテルは最近の報告（Qi et al., 2022、Neuron)に従い自作した。バルーンを野生型マウスの肛門に麻酔下で挿入し、100uLの水を注入することにより遠位大腸に伸展刺激を加えた。このマウスの脊髄における疼痛入力を調べるために、脊髄サンプルでのc-Fosの免疫染色を行った結果、第6腰髄から第1仙髄にかけての領域を中心に顕著なc-Fos陽性細胞の分布が認められた。