Adverse effect on age-related brain function by environmental and social stress and a preventive role of food factors

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H03194
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 下位 香代子 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 客員教授 (10162728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小出 剛 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 准教授 (20221955) ; 榊原 啓之 宮崎大学, 農学部, 教授 (20403701)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ストレス / ライフステージ / 加齢 / 脳機能 / 食品成分 / 予防

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、自然な加齢に伴った各ライフステージの雌雄のマウスに、単独隔離による社会的ストレスや生体リズムの撹乱がおこる光環境ストレスを負荷して、環境・社会的ストレスが加齢に伴い脳機能に与える負の影響を時間軸で明らかにし、得られた結果をもとに、その作用機序を考慮して、負の影響を防御して脳機能の低下を防ぐ食品成分を探索し検証することを目的とした。
今年度は、9週齢(若齢)、41週齢(中齢)、77週齢(高齢)のC57BL/6N雌マウスに、7日間の単独隔離による社会的ストレスを負荷し、血液及び肝臓を採取し、ストレス応答として、血漿中のコルチコステロン値、ストレス応答に関わるHO-1遺伝子等の発現をリアルタイムPCRにより調べ、対照群（5匹の集団飼育）と比較した。その結果、単独隔離群、対照群いずれにおいても代表的なストレスマーカーであるコルチコステロン値は加齢とともに有意に低下し、酸化ストレスマーカーであるHO-1遺伝子の発現は有意に増加した。一方で、単独隔離群と対照群を比較してもコルチコステロン値およびHO-1遺伝子の発現に差は見られなかったことから、ストレスが負荷されていないことが考えられた。若齢の雄マウスについても同様の傾向が見られた。以前に若齢のBALB/c雄マウスを用いて同条件の飼育を行った時、ストレス負荷2、7日目で有意なストレス応答が見られたことから、C57BL/6N雌マウスに、2日間の単独隔離飼育を行ったところ、コルチコステロン値は、2日後に増加し、その後急速に減少した。また、副腎肥大、HO-1遺伝子の発現の増加も見られた。これらのことから、C57BL/6Nマウスにおいては、ストレス応答に性差はなく、BALB/c系統に比べ、ストレスに対して適応が早いことが明らかになった。今年度に得られたマウスの脳サンプルの解析や長期の単独隔離の影響については、現在進行中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成29年度は、9週齢(若齢)、41週齢(中齢)、77週齢(高齢)のC57BL/6N雌マウスに7日間の単独隔離によるストレス負荷を行い、加齢に伴うストレス応答を比較したが、BALB/cマウスのようにストレス応答がおこらなかったため、系統差、性差について検討した。長期の単独隔離の影響については、現在、進行中であり、、中齢および高齢のマウスが必要なため、マウスを飼育中である。

Strategy for Future Research Activity

今年度得られた脳サンプルについては、今後の解析に重要と思われるものを選別して遺伝子発現等の解析を行い、長期の単独隔離の影響については引き続き行う。一方、ストレス負荷がかかりやすいBALB/cマウス（雌）についても検討する。なお、平成30年度中に食品成分を探索する予定である。

Remarks

柴田　ひかり、平野　明伽音、下位　香代子、ストレス応答に系統差、性差はあるか、富士山麓アカデミック＆サイエンスフェア2018（富士）、2018年11月28日