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Clarification of molecular mechanisms that are involved in onset of epilepsy, depression, and anxiety.

Research Project

Project/Area Number 15K07774
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Integrative animal science
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

KATO Keiko  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90252684)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 喜明  神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (40512455)
黒坂 光  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90186536)
Research Collaborator FURUKAWA Jyunichi  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsてんかん / うつ / 不安症 / シアル酸転移酵素 / 疾患モデル / 代謝 / 脂質代謝 / マウス / 尿 / 性周期 / シアル酸 / 糖鎖構造 / 視床 / うつ,不安症 / 扁桃体
Outline of Final Research Achievements

We have previously found ST3 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase IV (St3gal4) showing upregulation of the mRNA in temporal lobe epilepsy model mice and the St3gal4 gene-deficient mice suffered from depression/anxiety. On the other hand, it has been reported that human SNPs affect the lipid metabolic system including hyperlipidemia. Presently, we found St3gal4-deficiency induced differential compositions of fatty acids and amino acids in blood. Furthermore, epilepsy model mice and St3gal4 deficient mice showed differential urinary metabolites specifically, leading to two patent applications.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

てんかん患者における,うつ,不安障害,統合失調症といった精神疾患の出現は,一般の集団に比べて3倍高い。本研究では,マウスのてんかん,うつ・不安症の尿中代謝産物から,それぞれのバイオマーカーを発見するに至った。さらに高齢者うつの尿中バイオマーカーが,St3gal4欠損マウス(うつ・不安症モデル)の尿中バイオマーカーと一致した。高齢者うつの尿中バイオマーカーの発見により3件目の特許出願となった。また,尿中代謝産物から,てんかんマウスの体内では,腸内細菌による代謝が重要な役割を果たすことを見つけた。以上の結果より,尿中代謝産物に影響する代謝変化が精神疾患に関わる事例を世界で初めて見つけた。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Differential effects of dietary oils on emotional and cognitive behaviors.2015

    • Author(s)
      Keiko Kato
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 10 Issue: 3 Pages: e0120753-e0120753

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120753

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] てんかん~うつ・不安障害に至る分子発症メカニズムの解明2019

    • Author(s)
      藤田明子, 奥野貴哉, Siriporn Tangsdjai, 織田弥伽,伊川正人,加藤啓子
    • Organizer
      【先端モデル動物支援プラットフォーム】成果発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シアル酸転移酵素ST3GalIV欠損マウスの統合失調症陰性症状について2018

    • Author(s)
      加藤啓子,太田知沙,廣田暖奈,藤田明子
    • Organizer
      第161回獣医学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスうつによる環境,医薬,食品のスクリーニング2018

    • Author(s)
      加藤啓子
    • Organizer
      イノベーション・ジャパン(国際展示場)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シアル酸転移酵素ST3Gal4欠損・オスマウスにおける生殖行動と代謝産物の関連性2018

    • Author(s)
      奥野貴哉、藤田明子,織田弥伽、Paitoon Srimontri、加藤啓子
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シアル酸就職に起因する精神神経疾患の発症2018

    • Author(s)
      加藤啓子,藤田明子,伊川正人
    • Organizer
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] うつ,不安症, 統合失調症モデルマウスを用いた診断薬開発の提案2017

    • Author(s)
      加藤啓子
    • Organizer
      JST オープンイノベーションフェアWEST2017
    • Place of Presentation
      グランフロント大阪北館ナレッジキャピタルコングレコンベンションセンター,大阪
    • Year and Date
      2017-02-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Neuropsychiatric disorders induced by metabolic loading and sialylation2017

    • Author(s)
      Keiko Kato
    • Organizer
      2017 International Symposium
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] シアル酸修飾と代謝負荷に起因する精神神経疾患の発症2017

    • Author(s)
      加藤啓子,藤田明子,太田知沙,古川潤一
    • Organizer
      ConBio2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 「うつ,不安症, 統合失調症モデルマウスを用いた診断薬開発の提案」2017

    • Author(s)
      加藤啓子
    • Organizer
      JST オープンイノベーションフェアWEST2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 油脂飼料を摂食したシアル酸転移酵素ST3Gal IV遺伝子欠損マウスにおける認知行動について2016

    • Author(s)
      加藤啓子
    • Organizer
      第35回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ かるぽーと, 高知
    • Year and Date
      2016-09-02
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Mechanisms of Epilepsy & Neuronal Synchronization:Sialyltransferase ST3Gal IV deletion protects temporal lobe epilepsy but induces the side effects, such as anxiety, depression, and schizophrenia in mice2016

    • Author(s)
      Keiko Kato
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      PGA Catalunya Business and Convention Centre, Girona, Spain
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Possibility that ST3Gal IV deficient mouse is a schizophrenia model2015

    • Author(s)
      Hirota H, Kato K
    • Organizer
      Glyco23 NEUROGLYCOSCIENCE
    • Place of Presentation
      Croatia, Split
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sialyltransferase ST3Gal IV deletion protects against epilepsy, but induces anxiety2015

    • Author(s)
      Kato K,Srimontri P, Endo S, Sakamoto T, Nakayama Y, Kurosaka A, Itohara S, Hirabayashi Y.
    • Organizer
      Glyco23 NEUROGLYCOSCIENCE
    • Place of Presentation
      Croatia, Split
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 京都産業大学 総合生命科学部 加藤啓子

    • URL

      http://www.kyoto-su.ac.jp/faculty/professors/ls/kato-keiko.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都産業大学・総合生命科学部・加藤啓子

    • URL

      http://www.kyoto-su.ac.jp/faculty/professors/nls/kato-keiko.html

    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] 京都産業大学・総合生命科学部 動物神経解剖学研究室(加藤研)

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~kato/Home_J.html/Research_Brief.html

    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マウスのてんかんバイオマーカー2018

    • Inventor(s)
      加藤啓子,藤田明子
    • Industrial Property Rights Holder
      京都産業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-233113
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト尿中におけるうつ,不安症バイオマーカー2017

    • Inventor(s)
      加藤啓子,藤田明子,田中雅嗣他
    • Industrial Property Rights Holder
      京都産業大学,東京都健康長寿医療センター
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-209262
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マウスのうつ及び/又は不安症バイオマーカー2017

    • Inventor(s)
      加藤啓子,藤田明子
    • Industrial Property Rights Holder
      京都産業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-226220
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2023-01-30  

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