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Early protein restriction impacts gene/protein expression and function in mature brain

Research Project

Project/Area Number 26292071
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Food science
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

FURUYA Shigeki  九州大学, 農学研究院, 教授 (00222274)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 立川 正憲  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (00401810)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywordsタンパク質栄養 / 発達期栄養 / 脳機能 / 精神疾患 / 遺伝子発現 / 血液脳関門 / 発達期低栄養 / タンパク質 / アミノ酸 / 脳神経疾患 / 食品 / 分子栄養学 / 栄養学
Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the molecular basis by which low protein nutrition during the developmental stage leads to alterations in brain function at adult stages. Epidemiological studies have indicated that severe protein-energy malnutrition during gestational and neonatal stages increases risk of acquiring various diseases including psychiatric diseases at mature stages, but the molecular mechanisms underlying changes in brain functions have barely been elucidated. In this study, we analyzed changes in molecular expression and function in the brain at adult stages of F1 generation individuals grown by feeding a protein-restricted diet to mothers during pregnancy to lactation. We found that exposure to the low protein nutritional state elicited altered expression of plasma membrane transporters in brain vascular cells constituting the blood brain barrier, and a large scale gene expression change in the prefrontal cortex, which exhibited remarkable sexual dimorphism.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 個体発生と高次機能制御におけるde novoセリン合成の必須性.2014

    • Author(s)
      古屋 茂樹,佐矢野 智子,江崎 加代子
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 14 Pages: 372-381

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達期低タンパク質栄養による高次機能障害とその分子基盤2016

    • Author(s)
      古屋 茂樹
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会シンポジウム SY20
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学
    • Year and Date
      2016-05-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 発達期低タンパク質栄養による脳内最初期遺伝子発現異常とその分子基盤2016

    • Author(s)
      今井 明香,日比 亜佑実,最上 侑佑盛,中畑 亜加音,市瀬 嵩志,安尾 しのぶ,田代 康介,古屋 茂樹
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学
    • Year and Date
      2016-05-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達初期低タンパク質栄養による統合失調症関連行動異常発症の分子基盤としての脳内遺伝子発現変化2016

    • Author(s)
      今井 明香,中畑 亜加音,市瀬 嵩志,田代 康介,古屋 茂樹
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達期低タンパク質栄養による高次機能障害とその分子基盤2016

    • Author(s)
      古屋茂樹
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会シンポジウムSY20「ライフステージに応じたタンパク質/アミノ酸栄養が支える脳機能」
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 発達期低タンパク質栄養による脳内最初期遺伝子発現異常とその分子基盤2016

    • Author(s)
      今井明香,日比亜佑実,最上侑佑盛,中畑亜加音,市瀬嵩志,安尾しのぶ,田代康介,古屋茂樹
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達初期低タンパク質栄養は成熟期の血液脳関門輸送体発現を変化させる2016

    • Author(s)
      最上侑佑盛、中畑亜加音、佐藤和貴、立川正憲、古屋茂樹
    • Organizer
      日本アミノ酸学会10周年記念大会
    • Place of Presentation
      東京大学伊藤国際学術研究センター
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達初期低タンパク質栄養による統合失調症関連行動異常の分子基盤としての雌性特異的な遺伝子発現変化2015

    • Author(s)
      今井 明香,中畑 亜加音,市瀬 嵩志,田代 康介,古屋 茂樹
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第9回学術大会
    • Place of Presentation
      滋賀県立大学
    • Year and Date
      2015-10-24
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 初期低タンパク質栄養による成熟期脳高次機能への影響2014

    • Author(s)
      市瀬嵩志,中畑亜加音,小河匡,清水泰博,河原林裕,古屋茂樹
    • Organizer
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2014-06-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プレパルスインヒビションの測定は脳内神経伝達物質と遊離アミノ酸に雌雄特異的な変化を起こす2014

    • Author(s)
      中畑亜加音,市瀬嵩志,清水泰博,河原林裕,古屋茂樹
    • Organizer
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 初期低タンパク質栄養は成熟期において雌性特異的に重度の脳内遊離アミノ酸アンバランスを伴った統合失調症関連行動異常を引き起こす環境要因となる2014

    • Author(s)
      市瀬嵩志,中畑亜加音,小河匡,清水泰博,安尾しのぶ,河原林裕,古屋茂樹
    • Organizer
      第68回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館、酪農学園大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-06-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プレパルス抑制の測定は脳内神経伝達物質と遊離アミノ酸に雌雄特異的な変化を起こす2014

    • Author(s)
      中畑亜加音,市瀬嵩志,清水泰博,河原林裕,古屋茂樹
    • Organizer
      第68回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館、酪農学園大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-06-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学大学院・農学研究院/生物資源環境科学府・生物機能デザイン研究室

    • URL

      http://www.brs.kyushu-u.ac.jp/~kinou/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2020-07-01  

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