全身麻酔薬の腕傍核における侵害情報伝達への作用の解明

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全身麻酔薬は中枢神経系に作用し、鎮痛をもたらしていると考えられているが、全身麻酔薬が脳のどこで、どのように作用して鎮痛作用を生み出しているのかはよく分かっていない。手術による侵襲は、末梢の侵害受容器から脊髄を通り大脳に伝えられ、痛みとして認識されるが、近年、侵害情報伝達経路として、脊髄―外側腕傍核―扁桃体経路が重要であることが分かってきた。全身麻酔薬はこの経路に何らかの作用を及ぼし、鎮痛作用をもたらしている可能性が高いことが予想される。しかし、全身麻酔薬がこの経路にどのように作用し、侵害情報を変化させているのかはほとんど分かっていない。そのため、本研究ではカルシウムイメージング法とパッチクランプ法を用いて、全身麻酔薬腕傍核にどのように作用し、扁桃体への侵害情報伝達を変化させるかを明らかにすることを目指している。さらに、全身麻酔薬の作用を鎮痛補助として最も頻用されるオピオイドがどのように全身麻酔薬の作用を修飾するのかも明らかにしたいと考えている。本年度は、実験のベースとなる技術の確立を目標として研究を進めた。カルシウムイメージング法を用いて外側腕傍核の神経細胞への麻酔薬の作用を明らかにするため、マウスの外側腕傍核へカルシウムインジケータのGCaMPを発現するAAVウイルスを注入した。数週間後、ウイルスを注入したマウスの腕傍核を含む急性脳スライス標本を作製し、観察を行い、高カリウム溶液を潅流投与し、カルシウムインジケータが働くことも確認した。また、CGRP-CreマウスへカルシウムインジケータのGCaMPとともにDIO-mCherryを注入し、CGRP陽性細胞と非陽性細胞の識別して観察を行えることも確認した。パッチクランプ法の準備として、外側腕傍核にDIO-ChR2-EYFPを注入したマウスの扁桃体中心核の急性脳スライスを作成し、パッチクランプを行い光刺激で反応が記録できることも確認した。