2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K00877
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| Research Institution | Seitoku University |
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Principal Investigator |
横井 克彦 聖徳大学, 人間栄養学部, 教授 (10200883)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
許斐 亜紀 安田女子大学, 家政学部, 講師 (40529658)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 老化 / 脳 / 鉄 / マンガン / 行動異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
わが国の食生活は、鉄の摂取が不足し、マンガンが摂取過剰傾向にある特徴があり、女性において鉄欠乏症の有病率が高い。一方、脳の変性疾患が近年増加にあるが、男性に比べ女性において特に顕著である。そこで、食事性鉄欠乏－マンガン過剰が脳の代謝や機能にどのような影響を及ぼすか、ラットを用いた基礎実験により検討した。
2段階の飼料中鉄レベルと4段階の飼料中マンガンレベルの2要因条件で飼育したラットの脳各部位を灰化し、マンガン濃度を誘導結合プラズマ質量分析法で測定した。データを線形模型、一般線形模型、非線形飽和模型で解析した。海馬および線条体では、線形模型が最小の赤池情報量を与え、マンガン濃度に対して飼料中鉄レベルと飼料中マンガンレベルが線形に寄与した。これらの部位では、鉄欠乏によってマンガン濃度が上昇し、マンガンの負荷によってマンガン濃度が増加した。大脳皮質では、非線形飽和模型が最小の赤池情報量を与えた。大脳皮質では、マンガン負荷量に対してマンガン濃度は飽和曲線で示される用量－効果関係を呈し、マンガン負荷に伴うマンガンの蓄積は鉄欠乏によって増強されることが明らかとなった。
オープンフィールド法を用いたラットの行動解析の結果、鉄欠乏によってグルーミング開始までの時間が遅延し、移動距離、移動時間、不動時間が増加し、鉄充足時にはほぼ見られなかった無活動時間が鉄欠乏によって出現するようになる等の変化が認められた。また、マンガン負荷によって中央部での滞在時間が延長するなどの行動の異常が認められた。
以上の結果から、鉄欠乏およびマンガン負荷によって脳各部位のマンガン濃度が増加し、行動異常を来たすことが明らかとなった。今後、脳の測定部位を増やし、行動解析をさらに続け、食事性鉄欠乏が招く脳の代謝異常と機能異常を明らかにして行きたい。
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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
おおむね順調に進展しており、単純な鉄欠乏、マンガン過剰だけではなく、脳部位におけるマンガン濃度や行動に対する両者の交互作用も検討することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳部位におけるマンガン分析が、大脳皮質、海馬、線条体に限られたため、今後、測定部位を増やしマンガンの蓄積と行動異常の関連を明らかにして行きたい。また、脳のマンガン代謝にかかわる遺伝子発現について解析を始めたい。
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| Causes of Carryover |
(理由)動物の行動解析で種々の変化を発見することができたが、行動解析に手数を要し、マンガン分析に避ける時間が限られた。また、研究分担者が4月に異動したので、当該年度は研究分担者が経費を使用しないで実施できる結果の解析ならびに考察を分担したため次年度使用額が生じた。
(使用計画)脳の他の部位におけるマンガン分析等に必要な物品費やその他経費に使用したい。
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