2021 Fiscal Year Research-status Report
幼少期の“食”が生育後の行動および中枢神経系に及ぼす影響とその分子基盤の解明
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19K20114
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
萬成 誉世 奈良女子大学, 生活環境科学系, 助教 (90805128)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 加圧加熱処理 / セロトニン / 食環境 / トリプトファン / 社会性行動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
飽食の時代である現代において、「何をどれだけ食べるのか」という問いは、我々にとって非常に重要な課題である。幼少期における“食”は、身体の発達や味覚の形成、食習慣の獲得等に重要であるが、脳の発達や心の形成にも非常に重要な役割を担っていると考えられる。そこで、本研究では、幼少期における食が生育後の行動や中枢神経系に及ぼす影響について、分子レベルから行動レベルまで生物階層性の段階を追って研究を行う。これまでの研究において、レトルトパウチ食品の殺菌方法などに用いられている加圧加熱処理を行ったタンパク質を離乳後から長期間摂取させることにより、社会性行動に影響を及ぼすことを示唆している。今年度は追実験を実施し、加圧加熱処理タンパク質の長期摂取の影響について検討を行った。加圧加熱処理したタンパク質には、食品加工の場で高頻度に使用されている分離大豆タンパク質を121℃、20分間オートクレーブ処理したもの(A-SPI）を供した。A-SPIを含む飼料を調整し、4週齢よりマウスに摂取させ、A-SPI群とし、加圧加熱処理をせずに同様に調整した飼料を摂取させた群を対照群とした。9週齢以降において、Three-chamber social testを行い、社会性行動への影響を調べた。その結果、A-SPI群では、Social novelty sessionにおいて、社会性行動の異常を確認した。
また、これまでの研究において、社会性行動の調節に関与が知られているセロトニン量が血中において低下がみとめられいる。今年度は、脳内において、セロトニン発現について免疫組織化学を用いて検討を行った。観察の結果、縫線核におけるセロトニン陽性細胞の減少が推察されたため、現在定量的な解析を進めている。本研究の遂行により、幼少期からの長期的な加圧加熱処理タンパク質の摂取が生育後の社会性行動へ影響を及ぼす分子基盤の解明を目指す。
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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
昨年度の研究より、加圧加熱処理タンパク質の長期摂取が社会性行動に影響をおよぼすことが示唆されており、今年度は追実験を実施し、本事象について確認を行った。また、中枢神経系への影響についても検討を進めており、現在、脳内でのセロトニン発現について定量的な解析を進めており、おおむね順調に進展している。さらに、生育後にセロトニンの前駆物質であるトリプトファンを添加し、行動の回復がみられるか検討するため、添加する飼料の検討および調整を進めており、今後実施予定の回復実験の準備を進めてる。
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| Strategy for Future Research Activity |
幼少期からの加圧加熱処理タンパク質の長期摂取により、生育後の社会性行動への異常が明らかとなっている。脳内のセロトニンは社会性行動の調整に関与することが知られているため、加圧加熱処理タンパク質の摂取よる脳内でのセロトニン経路への影響について検討を進める。すでにサンプリングをしている脳を用いて、免疫組織化学をセロトニン陽性細胞の発現について検討を行ったところ、脳内でのセロトニン陽性細胞の発現の減少が推察されいる。今後は、ウエスタンブロットおよびELISA、リアルタイムPCR等を用いて、セロトニンの発現について、定量的な解析を進める。また、投射先での受容体の発現等についても検討を進める。さらに、これらの結果を踏まえて、生育後のトリプトファン添加による社会性行動の回復や中枢神経系のセロトニンへどのような影響を及ぼすか検討を進めたいと考えてる。
また、トリプトファンと同様に芳香族アミノ酸であるチロシンは、ドーパミンの前駆物質である。A-SPI中の含有アミノ酸量を調べた結果、チロシンの減少も認められたため、ドーパミンについても検討を行い、嗜好性行動などへの影響についても検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスによる出張の禁止など実験施設が予定通り使用できるか不透明な部分があったことや研究者本人が妊娠中であったため、実験実施計画を調整する必要が生じ、購入予定であった抗体等の試薬の購入が遅れたためである。また、研究施設に既存の試薬や抗体を多く活用することができ、購入を検討していた試薬や抗体を購入せずに実験を進めることができたためである。
現在、進行中のセロトニン発現の定量的な解析や次年度に実施予定している実験計画に合わせて必要な試薬や抗体、プローブ等の購入に使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
