海馬歯状回における神経細胞の新生低下に注目した慢性疼痛の発症機序解明

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本研究では、疼痛の遷延化が海馬歯状回の神経新生の低下によることを明らかにすることを最終目的とし、その変化を引き起こす神経回路を同定することを目的としている。本年度は、痛みにより活性化する神経回路を特異的に調節するマウスの作製を行った。特異的調節では、痛みを伝える神経回路へ、デザイナー受容体（DREADD）であるhM3DqならびにhM4Diをシナプシンプロモーターの制御により神経細胞へ発現するアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を、末梢からの痛みの入力点である脊髄後角へ微量注入することで作製を試みた。まず、神経細胞特異的に蛍光タンパク質であるEGFPを発現するAAV（AAVDJ-hSyn-EGFP）を脊髄後角へ微量注入し、その8週間後に脳を取り出し、蛍光タンパク質の発現を観察した。その結果、外側腕傍核（LPb）ならびに外側視床（VPＬ）に緑色蛍光が認められた。次に、興奮性DREADDであるhM3Dqを発現するAAV（AAVDJ-hSyn-hM3Dq-mCherry）を脊髄後角へ微量注入し8週間後に、hM3Dqの特異的リガンドであるクロザピンN-オキシド（CNO）をLPbならびにVPLへそれぞれ投与すると、一過性の痛覚過敏が認められた。また、CNOを14日間連続してオスモティックミニポンプを用いてLPbならびにVPLへ投与すると、痛み閾値の持続的な低下が認められ、CNOの投与を中止しても、LPbへCNOを処置した群では痛み閾値の低下が持続したものの、VPLへCNOを投与した群では痛み閾値が回復した。これらのことから、痛みの慢性化に対しては、脊髄後角からLPbへ投射する神経が重要であることがわかった。また、神経障害性疼痛モデル（Spared nerve injury モデル）では、海馬歯状回における神経新生が低下していることを確認した。