Brain-gut interaction in exaggerated aggression induced by social isolation
| Project/Area Number |
23K23923
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| Project/Area Number (Other) |
22H02660 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高橋 阿貴 筑波大学, 人間系, 准教授 (30581764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古瀬 民生 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (60392106)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 社会的隔離ストレス / 攻撃行動 / 腸内細菌叢 / 発達段階 |
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| Outline of Research at the Start |
大人になってからの攻撃性を悪化させるリスク因子の1つに、幼少期や思春期におけるネグレクト（育児放棄や孤立）が知られている。雄マウスにおいても、若齢期からの社会的隔離ストレスにより攻撃行動が増加する。近年、腸内細菌叢と様々な精神疾患の関係が報告されており、腸内細菌叢の変容が情動や社会行動に影響することが示されている。本研究は、社会的隔離ストレスによる攻撃行動の昂進にかかわるメカニズムとして腸内細菌叢に着目をし、そのしくみを明らかにしようとするものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
幼少期や思春期の社会的孤立は、過剰な攻撃性（暴力）のリスク因子であり、適切な介入が求められている。動物モデルにおいても、社会的隔離ストレスが攻撃行動を過剰にすることが明らかとなっている。本研究は、雄マウスを用いて、社会的隔離ストレスが攻撃行動を過剰にする生物学的基盤としての腸内細菌叢の役割を明らかにするとともに、その脳腸相関メカニズムを探索するものである。
本実験から、攻撃性の低い集団の雄マウスにおいても、社会的隔離ストレスにより成体期の攻撃行動が増加することが確認された。とくに、離乳してから成体期まで隔離飼育を行うと、通常の縄張り性攻撃行動テストのときだけでなく、攻撃行動を昂進させる操作の１つである社会的挑発を行った際に、集団飼育群よりも大幅な攻撃行動の増加を示すことが明らかになった。一方、思春期後期からの社会的隔離ストレスでは、社会的挑発による攻撃行動の亢進は認められなかった。これらの時期に社会的隔離ストレスを与えた動物において、成体期の腸内細菌叢を調べたところ、腸内細菌叢に変化が生じていることが明らかとなってきた。現在、特定の発達段階における腸内細菌叢の変化が攻撃行動に与える影響を明らかにするために、腸内細菌叢の発達段階特異的な操作を行い、成体期の攻撃行動（縄張り性攻撃行動と社会的挑発による攻撃行動の亢進）への効果を調べている。
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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
基礎データとして、離乳後社会的隔離ストレスの成体期における攻撃行動と腸内細菌叢への影響の解析が得られた。また、抗生物質投与による発達段階特異的な操作が、攻撃行動に異なる効果を及ぼす可能性が見えてきていることから、当初の予定通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）異なる発達段階における抗生物質投与が攻撃行動に異なる影響を及ぼす可能性が本年度の研究から示されてきたが、もともとの攻撃性が低い系統を用いたことから、その効果が顕著に観察されなかった。そこで、攻撃性の高い系統において発達段階特異的な効果を確認する必要がある。
２）離乳後社会的隔離ストレス負荷により雄マウスの成体期の行動と腸内細菌叢に変化が生ずることが示された。この腸内細菌叢の変化がどの発達段階に生じてくるかを把握するために、隔離ストレス負荷中の思春期（4-5週齢）、青年期後期（6-7週齢）の腸内細菌叢解析を行う。
３）腸内細菌叢移植により攻撃行動が変化することが私たちの実験から示されてきたことから、それにより変化する代謝産物について盲腸内容物や血漿において調べる。
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Report
(1 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Lateral habenula glutamatergic neurons projecting to the dorsal raphe nucleus promote aggressive arousal in mice2022
Author(s)
Takahashi A, Durand-de Cuttoli R, Flanigan ME, Hasegawa E, Tsunematsu T, Aleyasin H, Cherasse Y, Miya K, Okada T, Keino-Masu K, Mitsui K, Li L, Patel V, Blitzer RD, Lazarus M, Tanaka KF, Yamanaka A, Sakurai T, Ogawa S, Russo SJ
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 13
Issue: 1
Pages: 4039-4039
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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