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環境因子による神経炎症に起因する海馬学習記憶関連遺伝子の発現機序解明

Research Project

Project/Area Number 13F03094
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Environmental physiology (including Physical medicine and Nutritional physiology)
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

片渕 俊彦  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80177401)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HOSSAIN Shamim  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
HOSSAIN Md.shamim  九州大学, 医学研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords空間認知学習 / プラズマローゲン / Akt / 脳由来神経栄養因子 / CREB / レンチウイルスベクター / ショートヘアピンRNA / リピッドラフト / poly I : C / モリス水迷路 / Akt (PKB) / 神経細胞死 / shRNA
Outline of Annual Research Achievements

環境ストレスによる学習記憶障害のメカニズムと、エーテル型グリセロリン脂質であるプラズマローゲン (Pls)による学習記憶改善作用機序について以下のことが明らかになった。
①前年度において、Plsを含む飼料で飼育したマウスの海馬では、Akt (PKB)やERK1/2、および脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現が増強し、モリス水迷路における空間認知学習行動が亢進していることが明らかにした。今年度は、Pls飼料で飼育したマウスの両側海馬にAkt阻害剤を微量注入すると、学習行動の改善が消失し、Aktの活性化とともにBDNFの発現も消失することを確認した。また、Pls飼育によってBDNFの転写促進因子であるリン酸化CREBの発現が海馬で増強し、これもAkt阻害剤によって消失すること、また、Pls飼育による学習行動の改善が両側海馬へのBDNFおよびその受容体であるTrkBの発現を阻害するshRNAレンチウイルスの微量注入で消失することを明らかにした。以上から、Pls→AktおよびERK1/2の活性化→CREBのリン酸化→BDNFの発現増強→学習行動の改善という経路が示唆された。
②Plsによる神経細胞株および初代培養神経細胞の神経細胞死の機序として、PlsによるAktの活性化が重要であることを明らかにした。
③プラズマローゲンの合成酵素であるGNPATの発現を阻害するshRNAレンチウイルスをマウスの両側海馬に注入すると、モリス水迷路学習行動が障害され、その機序としてCREBおよびBDNFの発現抑制が明らかになった。また、細胞膜のリピッドラフト解析により、リピッドラフトには非リピッドラフト部より豊富にPlsが存在すること、およびPls飼育によりリピッドラフトにTrkBの発現が増強することを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Induction of IL-1β by activated microglia is a prerequisite for immunologically induced fatigue.2014

    • Author(s)
      Ifuku, M. et al.
    • Journal Title

      Eur. J. Neurosci.

      Volume: 40 Issue: 8 Pages: 3253-3263

    • DOI

      10.1111/ejn.12668

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasmalogens rescue neuronal cell death through an activation of AKT and ERK survival signaling.2013

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., et al.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Issue: 12 Pages: e83508-e83508

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0083508

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of ceramide in the physiology and pathology of nervous systems.2013

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., et al.
    • Journal Title

      Advances in Neuroimmune Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 35-44

    • DOI

      10.3233/nib-130055

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microglial activation in immunologically induced fatigue.2013

    • Author(s)
      Ifuku, M., et al.
    • Journal Title

      Advances in Neuroimmune Biology

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 245-253

    • DOI

      10.3233/nib-130075

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 海馬プラズマローゲンによる学習記憶の改善と脳由来神経栄養因子-TrkBの関与.2015

    • Author(s)
      Hossain, Md. S. 他
    • Organizer
      第92回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Diet containing the ether phospholipids, plasmalogens, increases hippocampal BDNF expression and the memory in adult mice.2014

    • Author(s)
      Hossain, Md. S. et al.
    • Organizer
      Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Walter E Washington Convention Center (Washington DC, 米国)
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Inflammatory signals reduce brain Plasmalogens through the induction of NF-κB and c-MYC in astrocytes, microglia and neurons.2014

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., Katafuchi, T.
    • Organizer
      The 9th Congress of the International Society for Neuroimmunommodulation 2014年9月25~
    • Place of Presentation
      Palais des Congres (Liege, ベルギー)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Plasmalogens diet enhance hippocampal-dependent memory by enhancing neurogenesis in dentate gyrus.2014

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., et al
    • Organizer
      第91回日本生理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmalogens rescue neuronal cell death through an activation of AKT and ERK survival signaling.2013

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., et al
    • Organizer
      第64回西日本生理学会
    • Place of Presentation
      産業医科大学ラマツイーニホール(福岡県北九州市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmalogens inhibit neuronal cell death and enhance hippocampal depe ndent memory formation in adult mice.2013

    • Author(s)
      Hossain, Md. S., et al
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (米国サンディエゴ)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学大学院医学研究院統合生理学ホームページ

    • URL

      http://www.med.kyushu-u.ac.jp/physiol/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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