2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the basic physiological condition that the healthy maternal microbiota prepares for the normal brain development of the offspring.
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20K08242
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| Research Institution | Suzuka University of Medical Science |
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Principal Investigator |
栃谷 史郎 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 准教授 (90418591)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 母体腸内細菌 / 垂直伝搬 / 攪乱 / 環境因子 / 母乳 / 行動 / 神経発達 / 発達障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌叢が宿主の様々な生理に関わる事が明らかになっている。母体腸内細菌叢は重要な周産期母体環境の1つであるが、児の精神神経発達において母体腸内細菌叢が果たす役割の全容は未だ明らかではない。研究代表者は妊娠期マウス母体腸内細菌叢の撹乱が、子の出生後の脳発達に影響を与え、子の行動変化（低活動、空間嗜好性）を引き起こすことを明らかにした（Tochitani, 2016：母体腸内細菌叢撹乱モデル）。本研究計画においては、母体腸内細菌叢攪乱が子の脳発達に与える影響やその機構を網羅的に検討し、母体腸内細菌叢が子の精神神経発達において果たす役割の全容を明らかにすることを目的に研究を進めている。初年度は新型コロナウイルス禍による業務環境変化などにより研究着手は少し遅れたが、その時間を情報収集に充てた。その成果の一部は総説として論文を発表した。研究開始後は母体腸内細菌攪乱モデルにおける母子の腸内細菌叢解析を行い、両者の腸内細菌叢の時系列的変化を検討した。その解析結果などから子の腸内細菌叢に対する効率的な介入方法の検討を進めている。また、母体腸内細菌攪乱モデルの母親の行動データの解析を進めるとともに、母親の行動の基盤となる母体生理的変化については母親の糞便中脂肪酸解析、胆汁酸解析、血漿代謝物網羅的解析のデータ分析を行っている。思い通り進まなかった部分もあるが、可能な範囲では研究目的の達成に向けた成果を挙げることができていると考えている。今後はより効率的な動物モデル系の確立や利用を進めながら、母体腸内細菌叢が子の脳発達の基盤形成においてどのような役割を果たすかという本研究課題の核心的問いに答えていきたいと考えている。
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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
本年度、新型コロナウイルス禍に起因する業務環境変化などに伴い、研究着手は少し遅れたが、その間は母子の腸内細菌叢垂直伝搬などに関する情報収集を行い、研究計画をより洗練させることに努めた。また、その情報収集の成果の一部を総説として論文にまとめた。研究開始後は、母子の糞便サンプルにおける細菌叢の時系列的データの解析により、母体腸内細菌攪乱モデルにおける母子の腸内細菌叢の変遷を明らかにする作業を進め、両者の相関を検討した。現在、その分析結果や以前の研究結果を基に、子の腸内細菌叢への効率的な介入方法の検討を進めている。また、母体腸内細菌攪乱モデルの母親の行動実験のデータ解析を進めた。現在、同モデルの母親の糞便中代謝物（短鎖脂肪酸、胆汁酸）解析、血漿代謝物解析のデータ分析などを通じ、行動変化の原因となる母体生理的変化を明らかにしようと試みている。思い通り進まなかった部分もあるが、ある程度可能な範囲では着実に研究が進んでいる手ごたえを感じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
以前の研究で母体腸内細菌叢攪乱モデルにおける母乳の質の変化の検討を行い、腸内細菌叢の撹乱が母乳の質の変化を誘導することを示唆する結果を得ている。母乳組成変化に関する組織レベルでのメカニズムの解析を適切な動物モデルの採用により進めたいと考えており、2年目にはその確立を目指す。適切なモデル作成が、メカニズムの一端を明らかにすることにつながるとともに、さらなる解析を容易にすると考えている。また、現在までに着手している、母体腸内細菌叢攪乱が引き起こす母体への生理変化の解析をさらに進めていき、可能であれば因果関係を検討するために動物モデルを作成したいと考えている。また、母体腸内細菌攪乱モデルの仔への介入方法について、複数の観点からの介入方法を比較したいと考えている。これらのデータを取得していくことにより母体腸内細菌叢が子の脳発達においてどのような役割を果たしているかという本研究課題の核心的問いに近づいていきたい。
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| Causes of Carryover |
初年度はもともとの計画では動物業者から妊娠マウスを実験毎に購入する予定であったが、新型コロナウイルス禍における研究環境の変化などに応じ、手元にある動物を交配するなどをして利用したため、もともとの支出のうちある部分を占める予定であったマウス購入費用等を圧縮できた。また、予定していた学会参加も控えるなどもしたため、支出が大幅に抑制できた。以上の理由で、次年度使用額が生じた。
本年度は初年度に思うように進まなかった研究計画も含め、計画を進めたいと考えている。新型コロナウイルス禍が落ち着けば、予定していた海外出張などの学会参加も行いたいと考えている。動物実験も、もともとの計画通り妊娠マウスを購入する方法で動物モデルを作成していき、新たに複数のモデルを樹立していきたいと考えている。さらに、大学の設備状況の変化から、本年度に予定していた解析などにおいて、新たに機器の購入が必要になり、消耗品も本来の計画より若干多く必要となることを認識している。また、もともとは予定していなかったが、研究の進展を受け、本研究計画に関連するこれまでの研究成果の一部を論文として出版していきたいと考えている。これらの費用の支出に次年度使用額を充てたいと考えている。そのため、もともとの本年度所要額と初年度からの次年度使用額を合わせた費用を基に、本年度の研究を進めていきたいと考えている。
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