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Research Results 研究成果

概日时计によって神経障害性疼痛の症状が制御される仕组みを解明

时计遗伝子を基轴にした新しい疼痛缓和メカニズムの発见 2024.01.29
研究成果Life & Health

ポイント

  • 神経障害性疼痛は末梢神経のダメージで発症する慢性的な痛みで、衣服が肌に触れるような軽い触刺激でも激しい痛みを引き起こす「アロディニア」を特徴とします。このような神経障害性疼痛の症状は时刻によって変动することが知られていましたが、生体机能の24时间周期のリズムを制御する「时计遗伝子」の机能とアロディニアとの関连性は明らかになっていませんでした。
  • 今回、概日时计が変调した时计遗伝子の机能不全マウスを用いた解析により、生体内にはアロディニアの症状を缓和できる仕组みが备わっていることを明らかにしました。
  • 本研究成果からアロディニアを缓和する新しい治疗标的の発见や新薬の创製などに繋がることが期待されます。

概要

 九州大学大学院薬学研究院の大戸茂弘教授、小柳 悟教授らの研究グループは、概日時計の変調が、神経損傷によって生じる慢性的な痛み(神経障害性疼痛)を緩和する仕組みを明らかにしました。
 多くの生物は、地球の自転に伴う外部环境の周期的な変化に対応するため、自律的にリズムを発振する机能(概日时计)を备えています。概日时计の机能は「时计遗伝子」によって制御され、睡眠?覚醒のサイクルやホルモン分泌などに24时间周期のリズムが生じますが、このような仕组みは病気の発症や症状にも时刻による変动を引き起こします。一方、神経障害性疼痛は末梢神経のダメージで発症する慢性的な痛みで、軽い触刺激でも激しい痛みを引き起こす「アロディニア」を特徴とします。これまでに同研究グループは、概日时计によって神経障害性疼痛の症状が时刻によって変动することを见出していましたが、时计遗伝子の机能とアロディニアとの関连性は明らかになっていませんでした。
 今回、同研究グループは概日时计の働きが慢性的に変调したマウス(时计遗伝子の机能不全マウス)では、末梢神経がダメージを受けても神経障害性疼痛が発症しないことを见出しました。时计遗伝子の机能不全マウスの脊髄では、アドレナリン受容体を介して、エンドカンナビノイドと呼ばれる物质の产生が上昇していることがわかりました。すなわち、概日时计の変调によって产生が増加したエンドカンナビノイドが、末梢神経の损伤によるアロディニアの発症を抑制していることを突き止めました。これらの知见は、生体内に概日时计によって制御される神経障害性疼痛を缓和する仕组みが备わっていることを表しており、新しい治疗标的の発见や新薬の创製などに繋がることが期待されます。
 本研究成果は、2024年1月17日(水)に国際科学雑誌「PNAS Nexus」にオンライン版にて掲載されました。

本研究で明らかになった神経障害性疼痛が缓和される仕组みの概略図

野生型マウスの脊髄では、时计遗伝子(笔别谤2)の働きによってアドレナリン受容体を介したエンドカンナビノイド(2-础骋)の产生が低く抑えられており、末梢神経が损伤を受けるとアロディニアが発症します。一方、笔别谤2の机能不全マウスは、アドレナリン受容体に対する抑制が働かず、2-础骋の产生が増加しています。产生された2-础骋はカンナビノイド受容体を介して、末梢神経の损伤によるアロディニアの発症を抑制します。

用语解説

(※1) 概日時計
睡眠サイクルやホルモン分泌など様々な生体机能に约24时间周期の変动(概日リズム)を引き起こす仕组みであり、疾患の発症や症状、薬の効果にも时刻による変动を引き起こすことが知られている。
(※2) 時計遺伝子
概日時計を司る遺伝子群を指し、Clock、Arntl、Period(Per)、Cryptochrome (Cry)などが知られている。時計遺伝子に機能不全が起きた生物は、生体機能の概日リズムが保てなくなる。
(※3) 神経障害性疼痛
ヘルペスウイルス感染、糖尿病による末梢神経障害、肿疡の神経组织への浸润など、主に末梢神経の损伤によって発症する。持続的な自発痛に加え、衣服が肌に触れるような触刺激でも激しい痛みと感じる「アロディニア」を主症状とする。モルヒネなど麻薬性の镇痛薬も奏功しない难治性の痛み。
(※4) エンドカンナビノイド
生体内で産生されるカンナビノイド受容体のリガンドの総称であり、主要なものとしてanandamide と2-arachidonoylglycerol(2-AG)がある。

论文情报

掲載誌:PNAS nexus
タイトル:
著者名:Wakaba Yamakawa, Sai Yasukochi, Yuya Tsurudome, Naoki Kusunose, Yuta Yamaguchi,Akito Tsuruta, Naoya Matsunaga, Kentaro Ushijima, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo
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