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脳機能・脳内エネルギー代謝を制御する食事由来脂質のクオリティに関する研究

Research Project

Project/Area Number 19J40268
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

中島 進吾  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, メディカルゲノムセンタ-, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords脂肪酸 / 高脂肪食 / 脂肪滴 / ドーパミンニューロン / GPR120 / アストロサイト / ニューロン / 不安行動
Outline of Research at the Start

過剰な脂質の摂取は肥満や糖尿病だけでなく、うつ病やアルツハイマー病など脳の病気とも関わることが明らかになってきている。摂取する脂質の性質の違いによって不安行動や認知機能への影響が明らかになりつつあるが、どういった細胞が関与するのか、脂質がどのように影響するのかは未解明な点が多い。
本研究課題では、血液脳関門モデルを含めた中枢神経系の初代培養細胞を用いて細胞レベルにおける脂質の影響を解析するとともに、様々な脂質食を摂取させた実験動物を用いて摂取する脂質の性質と脳機能との関りを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

末梢におけるエネルギー代謝異常(肥満や糖尿病など)は、うつ症状や不安障害と関連することが明らかになってきている(Fulton S et al., Trends Endocrinol Metab., 2022)。本研究課題では、食事として摂取する脂質の性質が脳機能や脳内のエネルギー代謝に及ぼす影響に着目し、初代培養細胞を用いた生化学的・分析化学的手法と肥満モデル動物を用いた栄養学・行動学的手法を用いた。
脳内における多価不飽和脂肪酸が、感情や情動の制御に重要であるかどうかを明らかにするため、その制御において重要なドーパミンニューロンと多価不飽和脂肪酸受容体(GPR120)に着目した。中脳由来の培養ニューロンにおいて、GPR120アゴニストおよび多価不飽和脂肪酸刺激により細胞内カルシウム濃度の上昇およびドーパミン放出が誘導された(Nakajima et al., Keystone Symposia Conference X5: Neuronal Control of Appetite 2022)。一方で、飽和脂肪酸の摂取によって脳内、特に側坐核における炎症反応が惹起されることが示されており。この脳領域での炎症反応が不安行動と関連することが明らかとなっている。側坐核由来の初代培養ミクログリアにGPR120アゴニストに曝露することで、炎症性サイトカイン刺激によるサイトカイン産生が抑制された。また、炎症性サイトカインの脳室内投与による活動量の低下がGPR120アゴニストの脳室内投与によって緩和することが見出された。
以上、食事によって摂取する脂質の性質は中枢神経系における脂質代謝や、情動行動と深く関連することが明らかとなった。これらの知見を手がかりとして、脂質による脳・末梢の代謝調節が情動・気分にどういった仕組みで、どのような影響を与えるのかを明らかにしていきたい。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The menace of obesity to depression and anxiety prevalence2022

    • Author(s)
      Fulton Stephanie、D?carie-Spain L?a、Fioramonti Xavier、Guiard Bruno、Nakajima Shingo
    • Journal Title

      Trends in Endocrinology & Metabolism

      Volume: 33 Issue: 1 Pages: 18-35

    • DOI

      10.1016/j.tem.2021.10.005

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Linking dietary fatty acids to mesocorticolimbic networks controlling appetite2022

    • Author(s)
      Hryhorczuk C?cile、Nakajima Shingo、Fulton Stephanie
    • Journal Title

      Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research

      Volume: 24 Pages: 100338-100338

    • DOI

      10.1016/j.coemr.2022.100338

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lauric acid promotes neuronal maturation mediated by astrocytes in primary cortical cultures2020

    • Author(s)
      Nakajima Shingo、Kunugi Hiroshi
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 6 Issue: 5 Pages: e03892-e03892

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03892

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Saturated fatty acid is a principal cause of anxiety-like behavior in diet-induced obese rats in relation to serum lysophosphatidyl choline level2019

    • Author(s)
      Nakajima Shingo、Fukasawa Keiko、Gotoh Mari、Murakami-Murofushi Kimiko、Kunugi Hiroshi
    • Journal Title

      International Journal of Obesity

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 727

    • DOI

      10.1038/s41366-019-0468-z

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Oleic acid is a potent inducer for lipid droplet accumulation through its esterification to glycerol by diacylglycerol acyltransferase in primary cortical astrocytes2019

    • Author(s)
      Nakajima Shingo、Gotoh Mari、Fukasawa Keiko、Murakami-Murofushi Kimiko、Kunugi Hiroshi
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1725 Pages: 146484-146484

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.146484

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 2-Carba cyclic phosphatidic acid inhibits lipopolysaccharide-induced prostaglandin E2 production in a human macrophage cell line2019

    • Author(s)
      Shibaike Yuki、Gotoh Mari、Ogawa Chinatsu、Nakajima Shingo、Yoshikawa Keisuke、Kobayashi Tetsuyuki、Murakami-Murofushi Kimiko
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 19 Pages: 100668-100668

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2019.100668

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] GPR120 activation increases the activity of primary midbrain dopamine neurons.2021

    • Author(s)
      Nakajima S, Hryhorczuk C, Rodaros D, Poitout V, Alquier T, Fulton S.
    • Organizer
      Keystone Symposia Conference X5: Neuronal Control of Appetite
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ード摂取が高脂肪食誘導性肥満ラットにおける不安様行動を引き起こす2019

    • Author(s)
      中島 進吾、後藤 真里、深澤 桂子、室伏 きみ子、功刀 浩
    • Organizer
      第42回日本神経科学会・第62回日本神経化学会大会(合同)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ラウリン酸はアストロサイトを介してシナプス成熟を促進する2019

    • Author(s)
      中島 進吾、功刀 浩
    • Organizer
      第73回日本栄養・食糧学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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