2021 Fiscal Year Annual Research Report
Strategy for dementia prevention based on the gut microbiota-brain axis on cognitive flexibility
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20H00575
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| Research Institution | Kyodo Milk Industry Co., Ltd. |
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Principal Investigator |
松本 光晴 協同乳業株式会社研究所, 研究所, 主幹研究員 (50505972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
掛山 正心 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (30353535)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 認知的柔軟性 / 腸内細菌 / 脳腸相関 / ホルモン / ポリアミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知症の発症初期に低下する「認知的柔軟性」の維持に有用な食品に繋がる知見の獲得を目標に、腸内細菌叢由来代謝産物と消化管ホルモンを介した腸脳軸（腸内細菌叢－ホルモン－脳システム）の分子基盤解明を目指し、2年目の計画に従って進めた。
昨年度構築したタッチスクリーン装置を用いた認知的柔軟性評価システム（オリジナル版）について論文化し審査中である。今年度は、更なる調整を行い、認知的柔軟性の評価方が確立されているIntelliCageと同等レベルの精度で評価できる改良版システムを完成させた。次に、将来の実験のためにマウスの認知的柔軟性が衰退する週齢を探索し、僅かに低下し始める週齢と明確に低下する週齢を特定した。
腸脳軸の分子基盤探索として、脳側の研究では、上記タッチスクリーン評価システム改良版で認知的柔軟性を獲得したマウスと未獲得マウス（訓練なし）の海馬および前頭前皮質のRNAシーケンシング（RNAseq）を実施し、差がある遺伝子群を抽出した。
脳腸軸の腸管側の研究では、消化管ホルモンに着目しているが、腸脳軸刺激因子として最有力候補であったポリアミンに関しては、ポリアミン産生菌単独定着マウスと産生系破壊菌単独定着マウスを作製し、主に消化管内分泌細胞への影響を解析中である。同時に、安定同位体ポリアミンを用いて、生体への移行を調べ、消化管ホルモン経由ではなく血流経由の可能性も検討している。ポリアミン以外では、Lフェニルアラニンの消化管ホルモン分泌システムは誌上発表を行った。
腸脳軸における神経活動解析は、カルシウムイオンセンサーを用いたin vivoリアルタイムイメージング技術を導入し、次年度に認知的柔軟性獲得マウスを用いての評価に応用できる精度になりつつある。
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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
仮説と異なるデータも出ているが想定内であり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
大きな問題はないため、当初計画通り進める。
先進ゲノム支援にも採択されたため、認知的柔軟性を獲得したマウスの脳の遺伝子発現解析でにおいては、データの重厚化・高度化が期待できる。
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