| Project/Area Number |
23K25604
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| Project/Area Number (Other) |
23H00907 (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 (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
水重 貴文 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (70571008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 智大 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (10649601)
蕪山 由己人 宇都宮大学, 農学部, 教授 (20285042)
高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60593564)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | ペプチド / 認知機能 / 海馬 / ストレス / マウス / 行動 / 体内動態 / ドーパミン |
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| Outline of Research at the Start |
認知機能向上作用を有する食品ペプチドを探索し，海馬での現象を中心にその作用メカニズムを解明する。具体的には，①食品由来活性ペプチド候補の探索，②食品由来活性ペプチドの体内動態と代謝動態の解明，③食品由来活性ペプチドの作用点・標的分子の同定，④食品ペプチドによる認知機能向上作用メカニズムの解明を目標とする。これらの解析により，食品ペプチドの新たな認知機能制御分子としての可能性を探る。本研究の成果により，経口摂取で有効かつ安全な認知機能を向上・低下予防する新規機能性素材の開発につながることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食品由来の認知機能向上ペプチド候補の探索、食品由来活性ペプチドの体内動態と代謝動態の解明、食品由来活性ペプチドの作用点・標的分子の同定、食品ペプチドによる認知機能向上作用メカニズムの解明を目的としている。本年度は研究１年目として、１種類以上の認知機能向上ペプチドを見出すことを目指した。マウスによる物体認識試験でスクリーニングし，熱処理した生姜酵素で分解したコラーゲン分解物（HGDCH）がその経口投与により認知機能向上作用を有することを見出した。HGDCH中に豊富に存在する環状Gly-Pro（cGP)も認知機能向上作用を有することを見出した。加えて、魚肉タンパク質分解物も認知機能向上作用を有する傾向があることを明らかにした。
マウスにHGDCHを経口投与し循環血と脳海馬抽出物に存在するペプチドを調べたところ、循環血と脳海馬抽出物にcGPが検出されることを明らかにした。cGPは、経口摂取後、腸管での消化吸収過程を経て、体内循環し、脳内移行している可能性が示された。
次に、HGDCHの認知機能向上作用に関する脳内メカニズムの検証を行った。認知機能制御に関連のあるドーパミン神経伝達系の関与をドーパミン受容体の阻害剤を用いて調べた。D1受容体阻害剤とD2受容体阻害剤をそれぞれ腹腔内投与し、HGDCHの認知機能向上作用が消失するか否か検討した。その結果、D1受容体阻害剤を投与したとき、HGDCHの認知機能向上作用が認められたが、D2受容体阻害剤を投与したとき、HGDCHの認知機能向上作用が消失した。
今年度の研究成果をまとめると、コラーゲン分解物HGDCHとその中に存在する環状ペプチドcGPが認知機能向上作用を有することを見出した。cGPは、腸管吸収された後、脳内に移行していることが示唆された。HGDCHの認知機能向上作用にはドーパミンD2経路が関与していることが示された。
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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
認知機能向上作用を有する新規素材を見出した。また、その素材に存在する活性ペプチド候補を１つ発見した。そのペプチドは、脳に移行している可能性が示され、脳に作用しうるものであることが明らかになった。認知機能向上作用メカニズムとして、ドーパミン経路が関与していることが示唆された。以上より、おおむね順調に進展しているものと評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、引き続き、食品タンパク質分解物や食品ペプチドの中から認知機能に影響するものを探索する。今年度見出したコラーゲン由来ぺプチドの認知機能向上作用のメカニズムを検討する。認知機能制御に関連のある脳内物質量の測定や遺伝子発現解析を行う。コラーゲンペプチド投与時の磁気共鳴イメージングを用いた脳内微量成分の解析を行う。コラーゲン関連ペプチドの循環血、門脈血、脳抽出物中の定量を行い、体内動態をさらに明らかにする。脳内イメージングにより、経口投与したペプチドが脳に移行しているかどうか検討する。
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