Elucidation of pathological onset mechanism of psychiatric disorders by BDNF-mediated salivary gland-brain network
| Project/Area Number |
22K09935
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
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| Research Institution | Kanagawa Dental College |
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Principal Investigator |
猿田 樹理 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (30454151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
槻木 恵一 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (00298233)
杉本 昌弘 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (30458963)
山本 利春 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (50111901)
坂口 和歌子 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (50420972)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | BDNF / 唾液腺－脳ネットワーク / 精神障害 / マルチオミックス解析 / GABA / 脳由来神経栄養因子 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、複雑な社会環境により精神障害患者が急増している。しかしながら、精神障害の病態は複雑で、未だ原因が解明されていない。
唾液腺には、神経細胞の機能維持に重要な脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor: BDNF) が産生されていることが知られている。
そこで本研究では、唾液腺で産生されたBDNFがどのようなメカニズムで中枢神経細胞に機能発現するのかに着目する。そして、唾液腺－脳ネットワークの観点から精神障害の病態発症と唾液成分（唾液BDNF）との関連を解明することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに我々は、唾液腺－脳ネットワークから全身への影響について追及してきた。そこで本研究は、唾液腺－脳ネットワークを介したGABA作動性神経における唾液BDNFの作用分子メカニズムを解明することにより、唾液腺－脳ネットワークから精神障害の病態発症と唾液成分との関連を解明することを目的とする。
本研究課題２年目の具体的な研究計画は、昨年度までに確立された三大精神障害モデルマウス（うつ病、統合失調症、不安障害）を用いて網羅的全脳マルチオミックス解析を行うことで唾液腺－脳ネットワークを詳細に解明することである。この精神障害モデルマウスを用いることで、唾液腺－脳ネットワークを明らかにしながらGABA作動性神経における唾液BDNFとの関連性を解明していく。
昨年度は、唾液腺BDNFトランスジェニックマウスの海馬、帯状回、島皮質、扁桃体、視床下部の脳部位を中心にメタボローム解析およびプロテオーム解析を行ったところ、特に海馬、帯状回、扁桃体にGABAおよびGADの発現が有意に高い結果が得られた。またその他、幾つか有意に高い物質も同定することが出来た。今年度の研究実績の概要としては、昨年度までにそれぞれの脳部位で上がってきた候補物質と比較しながら、うつ病、統合失調症、不安障害の海馬、帯状回、島皮質、扁桃体、視床下部の解析を行った。その結果、疾患特有の特徴のある候補物質がいくつか認められた。また、全部位に一致する物質、それぞれのモデルで一致する物資なども認められた。
これらの結果は、GABA作動性神経系シグナル伝達経路を解明するための次年度につながる大きな研究成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は三大精神障害であるうつ病、統合失調症、不安障害の海馬、帯状回、島皮質、扁桃体、視床下部のメタボローム解析を主に行った。その結果、疾患特有の特徴のある候補物質がいくつか認められた。また、全部位に一致する物質、それぞれのモデルで一致する物資なども認められた。昨年度の唾液腺BDNFトランスジェニックマウスだけでなく、モデルマウスの解析が加わり、解析部位が増えたためにプロテオーム解析まで進めることが出来なかった。
疾患特有の特徴のある候補物質や全部位に一致する物質など、これらの物質がどのように唾液腺－脳ネットワークを介してGABA作動性神経における唾液BDNFと関連するのかなど更なる詳細な検討までは進んでおらず、次年度中に検討を行う準備を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
唾液腺BDNFトランスジェニックマウスから得られた結果を比較することで、次年度は唾液腺－脳ネットワークから精神障害の病態発症と唾液成分との関連を詳細に検討する予定である。そのためには、うつ病、統合失調症、不安障害の海馬、帯状回、島皮質、扁桃体、視床下部を中心にメタボローム解析およびプロテオーム解析を行うことである。本年度は解析が進まなかったプロテオーム解析は行っていく予定である。
昨年度と同様ではあるが、昨年度から得られた唾液腺BDNFトランスジェニックマウスの結果も併せてうつ病、統合失調症、不安障害モデルの解析を行う予定である。特に海馬、帯状回、扁桃体にGABAおよびGADの発現が有意に高い結果が得られたため、海馬、帯状回、扁桃体を中心に今後は、唾液腺－脳ネットワークの解明を行っていく。
また、これらの候補物質がどのように唾液腺－脳ネットワークを介してGABA作動性神経における唾液BDNFと関連するのかなどを今後、PCR、ウェスタンブロット、ELISAや免疫組織化学的染色などの手法を用いて次年度は明らかにしていく予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Effects of Diabetes and Voluntary Exercise on IgA Concentration and Polymeric Immunoglobulin Receptor Expression in the Submandibular Gland of Rats.2023
Author(s)
Park J, Yamamoto Y, Hidaka K, Wada-Takahashi S, Takahashi SS, Morozumi T, Kubota N, Saita M, Saruta J, Sakaguchi W, To M, Shimizu T, Mikuni-Takagaki Y, Tsukinoki K.
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Journal Title
Medicina (Kaunas).
Volume: 59
Issue: 4
Pages: 789-801
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Prevalence of saliva immunoglobulin A antibodies reactive with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 among Japanese people unexposed to the virus.2022
Author(s)
Tsukinoki K, Yamamoto T, Saito J, Sakaguchi W, Iguchi K, Inoue Y, Ishii S, Sato C, Yokoyama M, Shiraishi Y, Kato N, Shimada H, Makabe A, Saito A, Tanji M, Nagaoka I, Saruta J, Yamaguchi T, Kimoto S, Yamaguchi H
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Journal Title
Microbiol Immunol
Volume: 66
Issue: 8
Pages: 403-410
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Effect of α-and β-starch in Rice on cecal Short-Chain Fatty Acid Concentration and Salivary Immunoglobulin A Levels in Rats2023
Author(s)
Yamamoto Yuko, Takahashi Toru, Morozumi Toshiya, Saruta Juri, Sakaguchi Wakako, To Masahiro, Shimizu Tomoko, Saita Makiko, Tsukinoki Keiichi
Organizer
The 16th International Scientific Conference on Probiotics, Prebiotics, Gut Microbiota and Health
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] ヨーグルト摂取が口腔内常在菌に交叉する唾液中IgAレベルに与える影響2023
Author(s)
山本裕子, 猿田樹理, 坂口和歌子, 東雅啓, 清水智子, 両角俊哉, 田村宗明, 高橋徹, 根岸紘生, 土橋英恵, 市川愛弓, 下仲敦, 横尾岳大, 唐舒宜, 牧野聖也, 狩野宏, 北條研一, 槻木恵一
Organizer
第66回春季日本歯周病学会学術大会
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