Mechanisms of stress resilience and susceptibility

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K13749
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Sakai Yusuke 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40843066)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ストレス / レジリエンス / うつ病

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to elucidate the brain mechanisms of sensitivity control to psychological and social stress through a multiscale analysis of epigenomics, molecular biology, cellular biology, and behavior. The study demonstrates the importance of gene expression control by stress-dependent epigenetic modifications in regulating the localization of target proteins involved in neural plasticity, and suggests the significance of epigenetic modifications in depression. The study revealed the previously unknown causal relationship and molecular mechanisms between epigenetic modifications in response to psychological stress and behavior. By developing control methods that can acquire stress resilience and exhibit antidepressant effects, this study contributes to a comprehensive understanding of mental illnesses caused by psychological and social stress and the establishment of new therapies.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心理ストレスが及ぼす脳内適応機構の理解を深化させるため、「特定のゲノム上のエピゲノム修飾の操作によりストレス適応が変容するか」との問いを設定した。申請者が確立した新規エピゲノム編集技術を用いて、ストレス感受性制御のメカニズムをエピゲノム・分子・細胞・行動の多階層の視点から解明する。この学術的問いに答えることは、ストレス適応機構に対する心理生物学的基盤としてのエピゲノム修飾の理解につながる。成果として、環境ストレスによるエピゲノム修飾が神経可塑性に重要であることが示唆された。これまで不明であった心理的ストレス反応に対するエピゲノム修飾と行動との因果関係ならびその間を埋める分子機構を明らかにした。