母子間ネットワークにおける高次脳機能発達機序の新展開

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K12728
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 立道 昌幸 東海大学, 医学部, 教授 (00318263)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠藤 整 東海大学, 医学部, 講師 (10550551)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 学習 / THAラット / 母体環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生殖医療技術や母体側の環境要因による次世代の学習・記憶機能への影響を解析することを目的としている。前年度までの結果より、異なるレシピエント系統が個体復元率に与えうる一方で、胚取得に至る人為的な要因、胚保存や移植の際に生じる温度変化などの一般環境要因は、THAラットが有する学習能力にほとんど影響しない結果を得ている。本年度は、同腹雌雄のTHAラットの交配によって得られた受精胚を取得し、その受精胚をTHAラットまたはTHAラットのオリジナル系統であるWistarラットの子宮内に移植した。雌Wistarラットは、事前に学習試験を行い、THAラットと比較し明らかに学習効率および記憶能力に優位性を示さない個体を選別し、レシピエントとして用いた。出生した仔の学習能力をレバー押し回避行動学習試験で評価したところ、Wistarラットをレシピエントにした仔は、自然交配で生まれたTHAラットと比較し学習能力の低下が認められた。一方で、THAラットをレシピエントにした場合の学習能力は、自然交配で得たTHAラットとの大きな差は確認できなかった。以上のことから、レシピエントの母体環境がTHAラットの高学習能に影響を及ぼす要因となることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り研究を進めることが出来た。THAラットの高学習能を支える要因の一つに、レシピエントの母体環境が関与する重要な知見を得ることが出来た。本研究で必要となる受精胚は、自然交配により取得しなければならないが、実験動物の飼育状況次第で多大な労力と時間が必要となる。さらに、THAラットの系統維持が一時的に困難となった期間があったため（交配が成立しなかったため）、本研究のためにTHAラットの個体数を十分に確保するまで多くの時間を要した。しかしながら、代理懐胎により出産した子供において、レシピエントの学習能力が母体環境を介して次世代の高次脳機能に影響を与える可能性を示唆したことは、社会的に大きな意義があるものと考える。

Strategy for Future Research Activity

異系統のレシピエントから生まれた仔の影響が次世代まで引き継がれるかを検討するため、代理懐胎で生まれた仔を自然交配させ、F1を得る。F1の学習能力を評価することに加え、生殖能力についても検討する。また、レシピエントの学習能力が母体を介して、THAラットの表現型に影響を与えることが示唆されたため、母体環境のうち子宮内環境と飼養（子育て）環境のどちらが重要なのかを検討する。THAラットの高学習能を規定する遺伝子や代謝産物の検討を行い、母体要因がTHAラットのどのような分子に対し影響を与えたのかを考察する。

Causes of Carryover

本年度は、ほとんどが実験動物の維持管理と胚取得のための一般消耗品の使用に限られたため、次年度使用額が生じた。最終年度は、再現性の確認と、これまでに採取してきた試料がようやく揃い、分子機序の解明に重点をおいた実験を開始できる体制になったことが主たる理由である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験動物の系統維持や研究遂行のため、一般的な実験試薬、各種解析に関連した一般消耗品を購入し、引き続き生化学的解析と行動学的試験を中心に検討していく。また、研究展開により、新たに抗体や各種測定キットの購入に充当する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Acetamiprid Accumulates in Different Amounts in Murine Brain Regions. (2016)
  • Author(s): Terayama H, Endo H, Tsukamoto H, Matsumoto K, Umezu M, Kanazawa T, Ito M, Sato T, Naito M, Kawakami S, Fujino Y, Tatemichi M, Sakabe K.
  • Journal Title: Int J Environ Res Public Health. Volume: 13 Pages: E937
  • DOI: 10.3390/ijerph13100937
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Remarks] 東海大学医学部基盤診療学系 衛生学公衆衛生学
  • URL: http://health.med.u-tokai.ac.jp/index.html