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2011 Fiscal Year Annual Research Report

微量金属に着目したストレス性神経障害のメカニズムとその予防

Research Project

Project/Area Number 21580116
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

玉野 春南  静岡県立大学, 薬学部, 研究員 (30322697)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武田 厚司  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (90145714)
Keywordsうつ病 / ストレス / 亜鉛欠乏食 / 海馬 / 微量元素 / グルココルチコイド / グルタミン酸
Research Abstract

亜鉛不足による味覚障害はよく知られているが、脳機能障害についてはあまり理解されていない。
マウスやラットに亜鉛欠乏食を与えると速やかに血清亜鉛濃度が低下し、食欲が減退する。その結果、血清グルココルチコイド濃度が上昇する。これは、ストレス応答を担う視床下部-下垂体-副腎皮質(HPA)系の活性化による副腎皮質からのグルココルチコイド分泌増加によるが、この増加が亜鉛不足時の脳機能障害と関係することを示してきた。
血清グルココルチコイド濃度が上昇する原因は明らかでないが、血清亜鉛濃度の低下ならびに食欲減退が関係すると考えられる。一方、亜鉛摂取が不足しても脳内亜鉛濃度は容易には減少しない。実験動物を長期間亜鉛欠乏食で飼育すると、脳細胞外亜鉛濃度は減少するが、脳組織亜鉛濃度を含めると有意な減少にはならない。グルココルチコイドは脳の二つのバリアシステムを通過し、脳内の細胞に発現する受容体を介して作用する。グルココルチコイド受容体の発現は海馬神経細胞で高く、受容体を介した作用は歯状回顆粒細胞の生存に不可欠である。最近、海馬神経新生はストレス応答の調節に関係し、神経新生が抑制されると、うつ症状を示すことが報告されている。
本研究では、亜鉛欠乏食ラットにおいて海馬神経新生が抑制されこと、この抑制がうつ様行動増加と関係することを示した。そして、亜鉛不足はうつ発症のリスクファクターであることを提唱した。
また、亜鉛不足による隔離飼育マウスの攻撃行動は亜鉛不足によって増加するが、この行動異常にはグルタミン酸作動性神経活動の亢進あるいはGABA作動性神経活動の減弱が関与することを明らかにした。

  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Therapeutic effect of Yokukansan on social isolation-induced aggressive behavior of zinc-deficient and pair-fed mice2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      Brain Res.Bull.

      Volume: 87 Pages: 551-555

    • DOI

      10.1016/y.brainresbull.2012.02.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of glucocorticoid-mediated Zn^<2+> signaling in attenuation of hippocampal CA1 LTP by acute stress2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      Neurochem.Int.

      Volume: 60 Pages: 394-399

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2012.01.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unique induction of CA1 LTP components after intake of theanine, an amino acid in tea leaves and its effect on stress response2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      Cell.Mol.Neurobiol.

      Volume: 32 Pages: 41-48

    • DOI

      10.1007/s10571-011-9732-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significance of serum glucocorticoid and chelatable zinc in depression and cognition in zinc deficiency2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      Behav.Brain Res.

      Volume: 226 Pages: 259-264

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2011.09.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transient increase in Zn^<2+> in hippocampal CA1 pyramidal neurons causes reversible memory deficit2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 6 Pages: e28615

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0028615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facilitated neurogenesis in the developing hippocampus after intake of theanine, an amino acid in tea leaves, and object recognition memory2012

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al
    • Journal Title

      Cell.Mol.Neurobiol.

      Volume: 31 Pages: 1079-1088

    • DOI

      10.1007/s10571-011-9707-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic action of neurometals at the synapse2011

    • Author(s)
      Haruna Tamano and Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Metallomics

      Volume: 3 Pages: 656-661

  • [Presentation] ストレスによる海馬長期増強の減弱に対する緑茶テアニン摂取の効果とそのメカニズム2012

    • Author(s)
      玉野春南、武田厚司、鈴木美希、坂本和洋、奥直人、横越英彦
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-03-31
  • [Presentation] Significance of Serum Glucocorticoid and Chelatable Zinc in Depression and Cognition in Zinc Deficiency2012

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Atsushi Takeda, Taisuke Ogawa, Shunsuke Takada, Masaki Ando, Naoto Oku
    • Organizer
      International Society for Zinc Biology 2012 Meeting
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2012-01-17
  • [Presentation] 緑茶成分テアニン摂取によるラット海馬神経新生の促進と認知記憶の向上2011

    • Author(s)
      玉野春南, 武田厚司, 坂本和洋, 福羅光太郎, Suh Sang Won, 奥直人, 横越英彦
    • Organizer
      フォーラム2011:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-10-27
  • [Presentation] Depression-like behavior and object recognition memory in zinc deficiency ; involvement of glucocorticoid2011

    • Author(s)
      Haruna Tamano, et al
    • Organizer
      International Society for trace element research in humans
    • Place of Presentation
      Belek, Turkey
    • Year and Date
      2011-10-17
  • [Presentation] Depression-like behavior and object recognition memory in zinc deficiency ; involvement of glucocorticoid2011

    • Author(s)
      Haruna Tamano, et al
    • Organizer
      The 34^<th> Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] Impairment of memory processing by dyshomeostasis of chelatable zinc in the hippocampus2011

    • Author(s)
      Haruna Tamano, et al
    • Organizer
      5^<th> International Conference on Metals and Genetics
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2011-09-06

URL: 

Published: 2013-06-26  

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