大脳基底核の一部である側坐核は、腹側被蓋野ドパミン神経の投射先の 1 つであり、情動行動や動機付けにおいて重要な役割を司る脳領域として知られている。側坐核には、GABA 含有神経細胞であるドパミン D1 受容体陽性中型有棘神経細胞 (D1-MSN) と D2 受容体陽性中型有棘神経細胞 (D2-MSN) が存在し、当研究室の先行研究より、これらのドパミン受容体の刺激により鎮痛効果をもたらすことが明らかになっている。一方、側坐核にはアセチルコリン作動性神経細胞が存在し、D1-MSN と D2-MSN の神経活動の制御を担っていることも明らかにされているが、アセチルコリン作動性神経細胞の疼痛制御機構の全貌については明らかになっていない。そこで本研究では、まず、アセチルコリン作動性神経細胞が制御を担う側坐核内 D1-MSN 及び D2-MSN の神経障害性疼痛下における活動変化について比較解析を行う目的で、D1-GFPL10a マウスと D2-GFPL10a マウスを用いて、translating ribosome affinity purification (TRAP) 法に従い、側坐核 D1-MSN 及び D2-MSN 特異的な遺伝子発現解析を行った。その結果、神経障害性疼痛下の D1-MSN と比較し、D2-MSN において活性化神経マーカー遺伝子の発現変動は顕著であった。一方、D1-MSN には M1 受容体及び M4 受容体の存在が確認されたのに対して D2-MSN には M1 受容体の発現のみが認められた。このような条件下、光遺伝学的手法に従い、側坐核 medial shell 領域のアセチルコリン作動性神経細胞の活性抑制による神経障害性疼痛へ影響について検討を行った。その結果、側坐核 medial shell 内アセチルコリン作動性神経細胞の特異的抑制により、神経障害性疼痛下において低下した疼痛閾値の有意な回復が認められた。以上、本研究より、側坐核 medial shell に存在するアセチルコリン作動性神経細胞の活性抑制は、主に D2-MSN の過活動を抑制し、疼痛の発現を抑制する可能性が示唆された。