2020 Fiscal Year Research-status Report

Experimental verification of mental illness caused by the interaction with the hereditary factor and dietary environment

Research Project

Project/Area Number	18K14832
Research Institution	Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Principal Investigator	平井志伸公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 主任研究員 (00625189)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	血管障害 / 統合失調症 / 双極性障害 / 砂糖 / 思春期 / 環境要因 / PVニューロン / グリア細胞
Outline of Annual Research Achievements	我々は、精神疾患(ここでは統合失調症と双極性障害に言及する)の環境要因として新たに思春期の砂糖摂取過多をマウスモデルを用いて同定した。すなわち、デンプンを主な炭水化物原とするマウスでは遺伝的な脆弱性を背景にしても（Glyoxylase-1発現低下）異常は生じず、加工品や清涼飲料水の摂取過多を念頭においた砂糖の過剰摂取マウスでは、上記の遺伝的な要素が加わると決定的な精神疾患様症状を呈した(組織学的異常（パルブアルブミン陽性ニューロンの染色強度減少）、生理学的異常（脳波のガンマ帯域のパワーのResting時の異常亢進と新規物体認識時のパワー上昇障害、側坐核におけるドーパミンの薬剤応答性過剰放出）、行動学的異常（作業記憶低下、プレパルスインヒビションの低下、過活動等）。また、このマウスを詳細に解析し、脳毛細血管障害、および血中から脳実質内へのGlucose取り込み障害という新たな表現型を同定した。更に、この血管障害の一般性を検証する為に、統合失調症、双極性障害患者の死後脳を評価したところ、同様の毛細血管障害（フィブリンの蓄積）を見出した。以上の結果をまとめ論文投稿し現在2nd revision中である。一度目のrevision中に別の精神疾患感受性遺伝子Disc1のヘテロマウスにおいても、思春期における砂糖の摂取過多により、作業記憶、プレパルスインヒビションの低下が表出し、より環境リスク要因としての確度をあげることができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 論文投稿から無事に2nd Revisionに移行し、Reviewerからの追加実験要求に応える過程で、証明したい内容の確度を上げたり、新しい知見を得ることができた。
Strategy for Future Research Activity	引き続きRevise実験の推進を行い、論文受理の為に予算を使用する。具体的には、追加行動実験の為のDisc1変異マウスを入手し、栄養環境負荷を与えた上で、統合失調症、双極性障害のコアとなる所見に対応した行動実験を行う。また、向精神薬などを投与し上記マウスにおけるドパミン量をマイクロダイアリシスを用いて測定する。
Causes of Carryover	コロナ感染症の流行により、予定していた旅費や学会費用、実験費用が一部使用できなくなり、次年度に繰り越して別の目的で使用することとした為。例えば、追加の行動実験に使用するマウスの維持管理、特殊餌費用。英文校閲費用。マイクロダイアリシス関連消耗品など。