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

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K20114
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 萬成 誉世 奈良県立医科大学, 医学部, 研究助教 (90805128)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 加圧加熱処理 / トリプトファン / セロトニン / 社会性行動 / 幼少期の食環境

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る影響について検討をしている。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週齢より摂取させた実験動物(マウス）を作製した。9週齢以降において、Three-chamber social testを用いて、社会性行動への影響を検討した結果、A-SPI摂取群では、Social novelty sessionにおいて、社会性行動の異常を確認した。また、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、セロトニン量の測定及び、セロトニンの前駆物質であるトリプトファンの生体内利用性について検討を行った。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。

Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでの研究より、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及び試料中のアミノ酸の生体利用性についても検討を進めており、おおむね順調に進展している。

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及び血中セロトニン量の低下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。今年度の結果より、全脳ではセロトニン量の変化は認められなかったため、縫線核等での部位特異的なセロトニンの発現について、詳細な検討を実施する。
また、セロトニンは脳血管関門を通過できないため、前駆物質であるトリプトファンの脳中濃度および脳内輸送に影響を与えるアミノ酸への加圧加熱処理タンパク質摂取の影響を検討する予定である。また、これらの結果を取りまとめ、論文発表を行う。

Causes of Carryover

論文での成果発表のため、投稿料および印刷費用等への使用を見込んでいたが、当該年度中での掲載が困難であったためである。そのため、論文での成果発表に必要な費用および追加実験に必要な試薬等の購入に使用を行う予定である。