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Involvement of mitochondrial dysfunction in disrupted oscillatory brain activity in relation to cognitive deficits with schizophrenia.

Research Project

Project/Area Number 20K07949
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionWakayama Medical University (2021-2022)
Nara Medical University (2020)

Principal Investigator

KIMOTO SOHEI  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (00405391)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 隆紀  金沢大学, 医学系, 協力研究員 (40249959)
山室 和彦  奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (60526721)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords死後脳解析 / 認知機能障害 / 統合失調症 / ミトコンドリア / 酸化的リン酸化 / 樹状突起スパイン / アクチン動態 / 作業記憶 / 国際共同研究 / 視空間作業記憶 / 死後脳 / 作業記憶ネットワーク / OXPHOS
Outline of Research at the Start

統合失調症の認知機能障害は、「興奮性-抑制性神経伝達の変化による脳リズム活動の破綻」が基盤となっている。この脳リズム活動の破綻機序を明らかにする目的として、統合失調症の発病や病態生理にミトコンドリア機能に関連した遺伝子変化がどのように関与し認知機能障害を担う脳リズム活動の変化と関連するのかを、ヒト死後脳やアカゲサルの脳組織、培養細胞を用いて検証することである。
本研究の成果は、興奮性および抑制性ニューロンでのミトコンドリアの機能変化に対する標的分子を対象とし、当該疾患に対する診断や治療法の創発を目指す世界初の試みである。

Outline of Final Research Achievements

Visuospatial working memory(VsWM), which is impaired in schizophrenia, is mediated by a distributed cortical network. VsWM is predominantly mediated by coordinated neural activity across a distributed cortical neural network that includes nodes in primary and association visual regions of the occipital lobes which convey visual information to nodes in the posterior parietal cortex and dorsolateral prefrontal cortex. To understand the biological basis for altered VsWM in schizophrenia, we used posrmortem brain analysis to assess levels of actin- and OXPHOS-related transcripts and TMEM59 expression from the DLPFC and three other cortical regions of the VsWM network between healthy comparisons and schizophrenia subjects. The differential alterations in markers of actin assembly and energy production across regions of the cortical VsWM network in SZ suggest that each region may make specific contributions to VsWM impairments in the illness.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合失調症の認知機能障害は、日常生活や予後に大きな影響を与えることがわかっている。認知機能障害の生物基盤を明らかにするために、大脳ネットワークレベルで、死後脳を使って検討を行ない、その病態基盤の一助を明らかにした。本研究の成果の発展が、治療薬の創発に繋がると考えている。

Report

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

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Expression of actin- and oxidative phosphorylation-related transcripts across the cortical visuospatial working memory network in unaffected comparison and schizophrenia subjects.2022

    • Author(s)
      Kimoto S, Hashimoto T, Berry KJ, Tsubomoto M, Yamaguchi Y, Enwright JF, Chen K, Kawabata R, Kikuchi M, Kishimoto T, Lewis DA.
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: - Issue: 12 Pages: 2061-2070

    • DOI

      10.1038/s41386-022-01274-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 動物モデルおよびヒト死後脳解析からみた統合失調症の認知機能障害の分子基盤2022

    • Author(s)
      紀本創兵
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 健常対象者と統合失調症患者の死後脳における視空間作業記憶ネットワーク回路におけるアクチン関連およびOXPHOS関連遺伝子の発現解析2021

    • Author(s)
      紀本創兵, 橋本隆紀, 坪本真, 山口泰成, 岸本年史, David A. Lewis
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 統合失調症の大脳皮質ニューロンの変化とそのメカニズム-前頭前野の錐体ニューロンにおける分子発現の変化からみた統合失調症の認知機能障害生物基盤2021

    • Author(s)
      紀本創兵
    • Organizer
      第117回日本精神神経学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 統合失調症の作業記憶神経ネットワークにおける興奮性と抑制性神経の機能を制御する遺伝子の発現変化2020

    • Author(s)
      紀本創兵、橋本 隆紀、川端 梨加、坪本 真、岸本 年史、David A. Lewis
    • Organizer
      第15回日本統合失調症学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 精神医学領域の論文を読みこなすキーワード100!2022

    • Author(s)
      紀本 創兵(分担執筆:編集, 鬼塚俊明、橋本亮太)
    • Total Pages
      280
    • Publisher
      新興医学出版社
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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