| Project/Area Number |
24K02881
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井上 和生 京都大学, 農学研究科, 教授 (80213148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 史人 京都大学, 農学研究科, 教授 (70212040)
山崎 英恵 龍谷大学, 農学部, 教授 (70447895)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | fatigue / 疲労 / TGF-β / ダイノルフィン / アデノシン / MAPK |
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| Outline of Research at the Start |
実験動物で、ストレス、運動、感染など幾つかの条件を用いて疲労様行動・疲労感の生成を再現できるモデルとし、側坐核など動機の生成に関わる脳部位においてMAPK経路に疲労負荷情報が収斂し、特にp38 MAPKをハブとして疲労様行動・疲労感生成機構を駆動することに関与することを明らかにする。疲労の生成を抑制する香気が、前記の疲労感生成機構を抑制することを実験動物を用いて明らかにするとともに、ヒトにおいても疲労感生成の減弱や動機の維持に機能することを明らかにして、科学的な根拠をもって日常的な疲労の生成を抑制しうる方法を提示する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．脳内疲労メディエーターの作用機構の統合
（ⅰ）κ-オピオイド―ダイノルフィンの関与：内因性オピオイドの１つであるκ-オピオイド―ダイノルフィンはストレスに応答して分泌され不快感を生じさせることが報告されている。疲労が生じる走行、および拘束負荷を実験動物に課した。動機の生成に関わる側坐核でκ-オピオイド信号伝達系下流のp38 MAPKのリン酸化割合の有意な変化は見られなかった。（ⅱ）中枢性疲労発生機構におけるTGF-β活性化機構：脳内TGF-βが疲労感を引き起こすこと、全身での乳酸濃度増大が脳内でのTGF-βの活性化を引き起こすことを示しており、これは迷走神経を介した情報が伝達されることが重要であることが示唆された。迷走神経で乳酸の受容体(GPR81)を発現する細胞を単離する目的で、迷走神経の細胞体が存在する下神経節 (nodose ganglia) を採取し遺伝子発現パターンから採取部位の妥当性を検討した。結果が不安定で技術が一定していない可能性があった。（ⅲ）アデノシンの関与：アデノシンは種々の神経伝達物質と共放出され、細胞外液中に蓄積し得る。アデノシンはその受容体を介して神経活動を変調する。このため、神経の過活動によって生じる疲労感に関与している可能性がある。アデノシンA2A受容体阻害剤のMSX-3投与により、持久走行時間の延長が観察され、疲労感生成の阻害、もしくは運動する動機の維持に寄与していることが示唆された。
２．食品香気による中枢性疲労の抑制
マウスでの強制走行で、ジャスミンなどいくつかの香気雰囲気中で持久走行時間の延長が観察されたため、これをヒトでの疲労感生成抑制に応用可能か検討した。ヒトでの計算など作業効率低下抑制を評価することを試みたが、香気の提示方法の改善が必要であった。
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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
項目1-(iv)免疫応答と疲労については研究を担当する人員がなかったため2024年度は実施できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．脳内疲労メディエーターの作用機構の統合
（ⅰ）κ-オピオイド―ダイノルフィン：MAPKは上流に複数の活性化因子があることから、κ-オピオイド受容体活性化により特異的な抗リン酸化κ-オピオイド受容体抗体を使い、再度検討を行なう。（ⅱ）中枢性疲労発生機構におけるTGF-β活性化機構：下神経節 (nodose ganglia) での遺伝子発現パターンのデータベースがある（Kupari et al., 2019）ことから、マーカー遺伝子を確定し、採取技術の確立を目指す。（ⅲ）アデノシン
：強制走行だけはなく、自発的な運動への影響を検討する。（ⅳ）免疫応答と疲労：2024年度は実施できなかったため、次年度以降実施するための人員を確保する。
２．食品香気による中枢性疲労の抑制
香気提示について、作業を邪魔しない位置に放出口を設置するか、鼻カニューラを使用するよう方法を改善する。
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