2020 Fiscal Year Research-status Report
腸内細菌叢と脳との双方向情報伝達機構の解明－ストレスによる肥満易発症の分子基盤
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18K07879
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
三木 崇範 香川大学, 医学部, 教授 (30274294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 健一 香川大学, 医学部, 助教 (50403720)
鈴木 辰吾 香川大学, 医学部, 准教授 (50451430)
横山 俊史 神戸大学, 農学研究科, 助教 (10380156)
割田 克彦 鳥取大学, 農学部, 准教授 (40452669)
金西 賢治 香川大学, 医学部, 教授 (10263906)
日下 隆 香川大学, 医学部, 教授 (50274288)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ストレス曝露 / 脳発達 / 炎症 / ミクログリア / サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生後早期脳発達期における母子分離ストレスが惹起する脳と末梢（腸管）の双方向シグナル伝達機構の破綻の可能性と将来の肥満・生活習慣病との関りについての知見をえることを目的とした研究である。 Wistar系新生仔ラットを、離乳前の2-20日齢、6時間/日 母仔分離し、脳発達期のストレス曝露モデルを作製している。対照群は、母獣と共に通常飼育した。
腸内細菌叢の変化が中枢神経系の神経機能に与える影響を調べるために、大腸内糞便を開腹採取し次世代シーケンサーによる網羅的メタゲノム解析を行った結果、ストレス曝露によりProteobacteriaが正常とは異なる発達経時動態変化を呈することを確認した。更にPD7-35までのmPFCのqPCRにてPD14にIL1β, TNFαが増加することを確認している。引き続き脳内の炎症とストレス曝露との関連性を明らかにするために研究継続した。
今年度は、 これらのサイトカインは脳内では障害性ミクログリアが放出するため、PD14のミクログリア活性に焦点を当てて研究を行った。ミクログリアの活性化のマーカーとして、障害性ミクログリアのマーカーであるCD86、活性化したミクログリアのマーカーであるCD68を免疫染色で確認したが両者に差は認められなかった。一方でミクログリアマーカーIba-1陽性細胞数をカウントすると母仔分離群で減少しており、これはミクログリアが減少していることを示していた。この結果はこれらのサイトカインの由来がミクログリアでないことを示唆するものであると解釈した。
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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
研究の進捗状況は良好である。
サイトカイン計測は比較的順調に進んできたが、ミクログリアの免疫染色には時間を要した。しかし、研究計画全体として順調にデータを得ることができている。
以上、研究は概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
過去に得たデータPD14でqPCRにてmRNA発現が増加していたmPFCのIL1βやTNFαのウエスタンブロットを行いタンパク質レベルでのエビデンスを得。併せて、PD7からPD35までの血漿中のIL1βやTNFαなどのサイトカインも同時に調べ再確認したい。
ミクログリアの炎症マーカー以外に、個々の細胞の突起の形態（特に突起の長さ）を解析して活性状態の評価を検討したい。また新たなターゲットとして炎症組織で発現が誘導され、ストレスによっても発現が増加するCOX-1及びCOX-2 (シクロオキシゲナーゼ1, 2)の動態も解析し総合的に検討したい。
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| Causes of Carryover |
今年度は、新型コロナウイルス感染症の為、学会へのオンサイト参加を制限したため、次年度の使用額が発生した。次年度は、学会に参加することで当該額を使用する予定である。
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[Journal Article] Repeated maternal separation causes transient reduction in BDNF expression in the medial prefrontal cortex during early brain development, affecting inhibitory neuron development2020
Author(s)
Chiaki Tenkumo, Ken-ichi Ohta, Shingo Suzuki, Katsuhiko Warita, Kanako Irie, Saki Teradaya, Takashi Kusaka, Kenji Kanenishi, Toshiyuki Hata, Takanori Miki
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Journal Title
Heliyon
Volume: 6
Pages: e04781
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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