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Design of a plasmalogen with the function of the emotional control and elucidation of its transport pathway into the brain target cells.

Research Project

Project/Area Number 20K07918
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

Udagawa Jun  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (10284027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 雅弘  宮崎大学, 農学部, 教授 (00289646)
岩崎 雄吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50273214)
内村 康寛  滋賀医科大学, 医学部, 特任准教授 (90803990)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsリン脂質 / 行動 / 血液脳関門 / プラズマローゲン / 不安 / 自発活動性 / 社会行動 / 脳血液関門 / 行動変化 / 化学構造 / 合成 / 情動 / 脳内輸送
Outline of Research at the Start

脳内のエタノールアミンプラズマローゲン(PlsEtn)は哺乳動物の行動に関係すると考えられている。本研究では、発達障がいや精神疾患の予防や治療に応用可能な高機能PlsEtnの創出を目指し、以下の実験を行う。
①ビニールエーテル結合や多価不飽和脂肪酸の有無など、分子構造の異なるリン脂質を合成し、ラットに投与して行動変化を観察する。これにより分子構造と機能との関連を明らかにできる。
②安定同位体標識PlsEtnを合成し、脳内移行経路や脳内動態を調べる。これにより高機能PlsEtnの標的となる細胞や反応系が明らかとなる。
③これらの知見をもとに、より高機能なPlsEtnをデザインする。

Outline of Final Research Achievements

To clarify the functions of phospholipid moieties, we injected rats with phospholipids with different moieties and conducted behavioral tests. Exploratory activity was reduced by PE(18:0/22:6) but not PC(18:0/22:6) or PE(P-18:0/22:6), which harbors a vinyl-ether linkage. Ethanolamine and a vinyl-ether linkage in PE were thus postulated to be involved in exploratory activity. Anxiety-like behavior was reduced by plasmenyl PC(18:0/20:4), which harbors a vinyl-ether linkage, but not by PC(18:0/20:4) or plasmanyl PC(18:0/20:4), suggesting the anxiolytic effects of vinyl-ether linkage. The activation of social interaction was suppressed by PE(18:0/22:6), PC(16:0/22:6), plasmanyl PE(16:0/22:6), and plasmanyl PC(16:0/22:6) but not by PE(18:0/20:4) or plasmenyl PE(18:0/20:4). DHA may suppress social interaction, whereas arachidonic acid(20:4) may restore social deficits. Our findings indicate the characteristic effects of different phospholipid moieties on rat behavior.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合失調症を含む精神疾患、自閉症などの神経発達症、アルツハイマー型認知症などの神経変性疾患では、脳内のリン脂質構成異常が指摘されている。しかしながら、特定のリン脂質の脳機能に与える影響に関しては、未だ不明の点が多い。。
本研究では、構造的特徴の異なるリン脂質をラットに投与し、行動変化を観察することで、リン脂質の分子内構造と情動制御機能との関連を明らかにしてきた。その成果は、情動制御においてより高機能なリン脂質の開発に応用可能である。また、リポソームを用いたリン脂質の脳内取り込みの解析結果は、特異的な標的部位へのリン脂質の効率的な輸送手段の開発に重要な知見を提供すると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Plasmalogen in the brain: Effects on cognitive functions and behaviors attributable to its properties2022

    • Author(s)
      Udagawa Jun、Hino Kodai
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 188 Pages: 197-202

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2022.08.008

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excessive folic acid intake combined with undernutrition during gestation alters offspring behavior and brain monoamine profiles2022

    • Author(s)
      Tetsuo Ono,Kodai Hino,Tomoko Kimura,Yasuhiro Uchimura,Takashi Ashihara,Takako Higa,Hideto Kojima,Takashi Murakami,Jun Udagawa
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto)

      Volume: - Issue: 4 Pages: 169-180

    • DOI

      10.1111/cga.12472

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 胎生期環境と精神神経発達2022

    • Author(s)
      宇田川潤
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 37 Pages: 20-23

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 妊娠期の環境要因により誘起される生後の脳機能変化2020

    • Author(s)
      宇田川潤
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 38 Pages: 1586-1589

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 胎児科学をめざして(その2)、出雲から展開した研究2020

    • Author(s)
      大谷 浩、宇田川潤、八田稔久
    • Journal Title

      島根医学

      Volume: 40 Pages: 59-68

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 木村 智子,黒田実,久保佳範,内村康寛,河村奈美子,宇田川潤2024

    • Author(s)
      胎生初期低栄養閉経モデルラットにおける高度肥満ならびに非アルコール性脂肪性肝疾患発症メカニズムと腸内細菌の関連
    • Organizer
      第129回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] SLC22a23遺伝子ノックアウトラットの作製と表現型の解析2024

    • Author(s)
      内村康寛,日野広大,服部晃佑,椎野顯彦,久保佳範,大和田愛理,木村智子,菅原礼知安,久米真司,仲山貴永,醍醐弥太郎,真下知士,宇田川潤
    • Organizer
      2023年度【先端モデル動物支援プラットフォーム】成果発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 胎生期の要因による行動異常のリスクは生後の環境により低減可能か?2023

    • Author(s)
      宇田川 潤
    • Organizer
      第11回日本DOHaD学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ラットの行動に対するリン脂質の機能ーリン脂質の分子構造に着目してー2023

    • Author(s)
      菊池修平,岩崎雄吾,吉岡美奈,森田真也,多田竜,内村康寛,小林友哉,木下雄介,古荘義雄,久保佳範,民秋均,石山博章,宇田川潤
    • Organizer
      第99回日本解剖学会近畿支部学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 母動物の低栄養およびストレスが児に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      宇田川 潤
    • Organizer
      第51回生殖発生毒性評価勉強会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 生後の仔の行動と脳内モノアミンプロファイルの変化における妊娠期の低栄養と過剰葉酸の相互作用について2022

    • Author(s)
      宇田川潤、小野哲男、日野広大 、木村智子、内村康寛、 芦原貴司 、比嘉貴子 、小島秀人、村上節
    • Organizer
      第62回日本先天異常学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 妊娠母体の環境と子の心の発達との関連について2021

    • Author(s)
      宇田川潤
    • Organizer
      第9回新胎児学研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 妊娠期の母体栄養障害と仔の生後の行動異常―低栄養と過剰葉酸摂取との相互作用についてー2021

    • Author(s)
      宇田川潤、小野哲男、日野広大、木村智子、内村康寛、芦原貴司、比嘉貴子、小島秀人、村上節
    • Organizer
      第10回日本DOHaD学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] DOHaD 先制医療への展開2024

    • Author(s)
      宇田川潤(分担執筆)
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      金原出版
    • ISBN
      9784307170796
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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