2023 Fiscal Year Research-status Report
中高年のサプリメント摂取によって起こるミネラル過剰摂取が老人性認知症に及ぼす影響
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20K02396
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| Research Institution | Doshisha Women's College of Liberal Arts |
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Principal Investigator |
吉田 香 同志社女子大学, 生活科学部, 特任教授 (10336787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
魏 民 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (70336783)
北村 真理 武庫川女子大学, 食物栄養科学部, 教授 (40369666)
寺本 勲 (木俣勲) 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 客員研究員 (20153174)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ミネラル / 過剰摂取 / サプリメント / 動物行動試験 / 老人性認知症 / 学習・記憶障害 / マウス / 使用実態調査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中高年で種々のサプリメントを常用する人が増えている。サプリメント中にはミネラルを多く含むものがあり、過剰摂取が起こる可能性がある。実際のサプリメント摂取では数種類のミネラルを長期間に渡り摂取する可能性があるため、組合せ長期間投与の影響について調べる必要がある。これまでの研究で、Zn、Cu、Mn、Fe、Caを加齢マウスに長期間投与すると学習・記憶能が低下傾向を示すこと、さらにZnと組合せ投与をすると、CuとCaはZn単独投与より学習・記憶能の低下を増強するが、MnとFeは軽減することが明らかになった。
今年度は、組合せ投与による学習・記憶能低下の増強や抑制が起こるメカニズム解明のため、Zn単独投与群、ZnとCu組合せ投与群、ZnとMn組合せ投与群、対照群の海馬よりRNAを抽出し、遺伝子発現の変動をマイクロアレイにより比較した。その結果、行動試験の結果と一致した神経・記憶関連の発現変動遺伝子は、Caカルモジュリン依存性タンパク質キナーゼⅡ(CaMKⅡ)であることが明らかになった。CaMKⅡは海馬のシナプス可塑性や学習・記憶の形成に関与する遺伝子である。また、Pathway解析の結果、行動試験の結果と一致し、CaMKⅡを含む脳神経・記憶関連のPathwayは、CREBシグナル伝達経路、SNAREシグナル伝達経路であることが明らかになった。今後さらにこれらのことを踏まえて学習・記憶能低下のメカニズムの解明を行う必要がある。
一昨年度実施したサプリメント飲用の実態調査について、今年度はサプリメントによる健康被害が多い50～70歳代女性に注目して男性や女性の他の年代と比較解析した。その結果、50～70歳代女性は1日3食食事を取り、サプリメント飲用経験がある人が多いことが示された。また、複数種類のサプリメントを3年以上毎日飲用している人も多いことも明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
加齢マウスへのCaの長期間投与により学習記憶能の低下が起こるかを行動試験で調べる実験において、用量設定が上手くいかず、1年間に渡って実施した試験が使えなかったり、やり直した実験でも用量依存性が確認できなかったりと時間がかかっていたが、組合せ投与試験以降は順調に進んでいる。マイクロアレイ解析に関しては、Ca用量依存性試験で行う予定であったマイクロアレイ解析の委託は行わず、CaとZnの組合せ投与試験でCa単独とCaとZn組合せ投与の影響を同時に調べることにしたため、遅れ気味ではあるが、順調に進んでいる。ただし、委託会社より受け取った結果をもとに行うメカニズム解析が難しく時間を要している。
メカニズム解明のため、マイクロアレイ解析と並行してプロテオーム解析(タンパク質の量的変動解析)により脳神経変性関連のタンパク質の変動について調べていく予定であったが、これについては、分析担当者の怪我により開始が遅れ、遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で、Zn、Cu、Mn、Fe、Caを加齢マウスに長期間投与すると、学習・記憶能が低下傾向を示すこと、さらにZnと組合わせ投与をすると、CuとCaはZn単独投与より学習・記憶能の低下を増強するが、MnとFeは軽減することが明らかになった。現在、組合せ投与による学習・記憶能低下の増強や抑制が起こるメカニズム解明のため、海馬より抽出したRNAを用いてマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行っている。これまでにZnとCu及びZnとMnの組合せ投与試験について調べた。次年度は、組合せ投与により学習記憶能低下の増強が起こったZnとCaの組合せ投与と抑制が起こったZnとFeの組合投与についてもマイクロアレイにより遺伝子発現解析を行い、比較する。さらに、次年度は、遺伝子発現だけでなく、プロテオーム解析により脳神経変性関連のタンパク質の量的変動について調べ、単独投与による学習・記憶能の低下と組合わせ投与と学習・記憶能の低下の増強や抑制が起こるメカニズムの解明を行っていく予定ある。また、ZnとFeの組合投与により学習・記憶能低下の抑制が起こった原因として、組合せ投与により腸管からの吸収の際にZnとFeが相互に競合して吸収阻害が起こっていた可能性がある。このことを明らかにするため、肝臓中のZnとFe量を単独投与と比較する予定である。
さらに、サプリメント飲用の実態調査をWebで行っていたが、アンケート対象者に関して選択バイアスが生じた可能性もあるので、紙媒体で同じ質問で行う予定である。
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| Causes of Carryover |
マイクロアレイ解析に関しては、これまでに実施したすべての投与試験について委託解析を行っていく予定であったが、今年度、ZnとCaの組合せ投与試験で対照群、Zn単独投与群、Ca単独投与群、ZnとCa組合せ投与群を一気に比較解析したことにより、Ca単独投与試験用として残していた受託解析費用が未使用となった。この費用を用いて、ZnとFeの組合せ投与で腸管からの吸収機構の競合が起こっていないかを調べるため、肝臓中のZnとFeの委託分析費用に充てる予定である。さらに、サプリメント飲用の実態調査をWebで行っていたが、アンケート収集にあたり対象者、特に高年齢者層に選択バイアスが生じた可能性もあるので、Webを用いず紙媒体で同じ質問で行うことにした。この謝金としても使用する予定である。
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