2020 Fiscal Year Research-status Report
Basic research about the consecutiveness of schizophrenia and bipolar disorder through oxidative stress
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19K08030
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| Research Institution | 福井医療大学 |
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Principal Investigator |
小俣 直人 福井医療大学, 保健医療学部, 教授 (30334832)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清野 泰 福井大学, 高エネルギー医学研究センター, 教授 (50305603)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 酸化ストレス / 亜鉛欠乏 / 脳組織 / 抗酸化酵素 / 免疫染色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、亜鉛不足が酸化ストレスを介してうつ病を引き起こしている可能性が指摘されている。我々の研究グループは、生体の酸化ストレスを画像化する［64Cu］-diacetyl-bis(N4-methylthiosemicarbazone)(64Cu-ATSM)をオートラジオグラフィー法に適用し、実験動物の脳組織における2週間の亜鉛欠乏負荷時の酸化ストレスを評価することを試みた。また、血液サンプルを採取して、酸化ストレスマーカーである8-isoprostaneおよび8-hydroxy-2’-deoxyguanosine (8-OHdG)の濃度を測定した。
オートラジオグラフィーでは64Cu-ATSMの集積は、比較したいずれの脳部位においても、亜鉛欠乏群とコントロール群との間に有意な差は認めなかった。一方、血中の酸化ストレスマーカー濃度に関しては、コントロール群と比べて亜鉛欠乏群では8-isoprostaneは有意に上昇していたのに対し、8-OHdGは逆に低下傾向を示した。亜鉛欠乏群においては、抗酸化酵の一つであるZn-superoxide dismutase (Zn-SOD)の発現や活性が低下して8-isoprostaneが上昇したのかもしれない。また、Zn-SODの発現や活性の低下に対してMn-SODなど他の抗酸化酵素の発現や活性は代償的に上昇して8-OHdGは低下傾向を示し、脳組織全体としては64Cu-ATSMの集積に有意な差が生じなかったのかもしれない。
これらの仮説を実証するために、亜鉛欠乏が脳組織におけるZn-SODの発現に与える影響を、免疫染色法で評価することにした。まずはコントロール動物を用いて、免疫染色法によるZn-SODの発現評価が可能か検討したところ、Zn-SODは核に強く発現し、細胞質にも多少は存在することが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
64Cu-ATSMを用いたオートラジオグラフィーでは、2週間の亜鉛欠乏による酸化ストレスの増加が確認されなかったため、他の方法を用いて酸化ストレスを評価する必要性が生じた。
一方、様々な期間の社会的孤立の負荷や双極性障害様の行動に関する解析は、実験室の改修工事もあり、実施が制限されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
亜鉛欠乏が脳組織におけるZn-SODやMn-SODなどの抗酸化酵素の発現に与える影響を、免疫染色法を用いて評価する。また、既に得られている血中の酸化ストレスマーカー濃度の変化と併せて、亜鉛欠乏により脳組織における酸化ストレスが生じる機序を明らかにしていく。
実験室の改修工事終了後は、様々な期間の社会的孤立の負荷や双極性障害様の行動に関する解析を進めていく。
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| Causes of Carryover |
理由：64Cu-ATSMを用いたオートラジオグラフィーでは、2週間の亜鉛欠乏による酸化ストレスの増加が確認されなかったため、酸化ストレスを評価する他の方法を検討する必要性が生じた。また、様々な期間の社会的孤立の負荷や双極性障害様の行動に関する解析は、実験室の改修工事もあり、実施が制限された。
使用計画：亜鉛欠乏が脳組織におけるZn-SODやMn-SODなどの抗酸化酵素の発現に与える影響を、免疫染色法を用いて評価する。実験室の改修工事終了後は、様々な期間の社会的孤立の負荷や双極性障害様の行動に関する解析を進めていく。
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