The bone as a new sensor of emotional and immunological wellbeing
| Project/Area Number |
20KK0213
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
自見 英治郎 九州大学, 歯学研究院, 教授 (40276598)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚本 翔 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (20707658)
片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
川端 由子 九州大学, 歯学研究院, 助教 (40906830)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 感情 / 免疫 / 骨 / NF-κB |
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| Outline of Research at the Start |
精神状態と骨代謝疾患の発症や進行との関連が報告されているが、これまで客観的に細胞・分子レベルで解析した研究は殆どない。D’Acquisto教授は、充実環境と社会的孤立という異なる環境下で飼育したマウスに細菌感染実験を行ったところ、充実環境で飼育したマウスは、免疫応答が向上し、社会的孤立では逆の効果を示すことを報告した。本国際共同研究では、充実環境と社会的孤立に代表される生活環境の違いによる精神状態の変化が骨代謝疾患の発症や進行に関与すること、両者の関連にNF-κBが関与すること、さらに精神状態を考慮に入れた新しい骨代謝疾患の予防法、治療法の選択や予後の予測に情報を提供することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
７週齢雌C57BL/6Jマウス30匹を各10匹ずつをEnrichment群, Standard群およびIsolation群に分け１週間飼育したのち、各群５匹ずつに偽手術（sham）および卵巣摘出術（OVX）を行い、さらに４週間飼育した。飼育期間中、１週間毎に体重、摂食量、および飲水量を測定した。飼育終了後に、各群、大腿骨および脛骨を摘出し、骨密度を測定度、骨組織切片を作製した。また、肝臓と脂肪組織を摘出し、重量測定後、組織切片を作製した。sham群では各飼育条件間で骨密度の差はなかったが、OVX群ではEE>SC>ISの順で骨密度が低下し、組織学的解析では、破骨細胞数も同様の順で増加していた。一方、体重増加に関しては、sham群では各飼育条件間で体重変化の差はなかったが、OVX群ではSC=IS>EEの順で体重が増加し、脂肪組織重量はSC>IS>EEで大きく、EE飼育条件下ではsham群でも脂肪重量が低くなり、組織学分析でも以上の傾向が見られた。さらにストレスホルモンの1つである血中コルチコステロン量はsham群ではIS>SC>EEの順に多く、OVX群では全ての飼育群で増加したが、SC=IS>EEの順となり、EE群ではsham群とOVX群で有意な差はなかった。視床下部におけるCRHの発現および炎症マーカーとしてIKKβの発現をqPCRで検討したところ、sham群では各飼育条件間で差はなかったが、OVX群では、SC=IS>EEの順となった。以上の結果より、EE飼育群ではOVXによる脳視床下部の炎症の抑制とストレスホルモンの産生低下と骨量減少および体重増加の抑制に相関が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍で研究計画は当初の予定より遅れているものの、本プロジェクト進める中国からの留学生も入国し、精力的に実験を進めている。充実環境下で飼育することでOVXによる脳視床下部の炎症の抑制とストレスホルモンの産生低下と骨量減少および体重増加の抑制に相関が認められたので、今後因果関係を明らかにし、さらに分子メカニズムの解析に進むことができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 実験データの再現性の確認：shamおよびOVX4週間後の解析結果は既に予定としていた15匹の解析を終えたが、8週間後の解析はまだ解析匹数が少なく、継続して解析匹数を増やすとともに、有意差の有無を確実にする。特に血中コルチコステロン量の差を確認する。
2. 視床下部でのNF-κBの活性化の検討：視床下部組織学切片でNF-κBのメインサブユニットであるp65のリン酸化抗体を用いて免疫染色を行い、炎症の評価と、炎症部位を同定する。
3. NF-κBシグナルの重要性の評価：Cre/loxPシステムを用いて全身および視床下部特異的p65欠損マウスを作製し、EE、SC、IS条件下でOVXによる骨・エネルギー代謝を評価する。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
