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2012 Fiscal Year Annual Research Report

発達期低アミノ酸栄養による統合失調症関連機能異常リスクのモデルマウスによる解析

Research Project

Project/Area Number 22380078
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

古屋 茂樹  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00222274)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsアミノ酸 / セリン / 発達期 / 低栄養 / 精神疾患 / 統合失調症 / 行動解析 / マウスモデル
Research Abstract

本研究は、L,D-セリンの脳内含量が生後から激減している 遺伝性セリン合成不全モデル(脳特異的Phgdh KOマウス)および 全般的なアミノ酸制限給餌条件下で胎児期と生後発達期を過ごした野性型マウス(アミノ酸制限モデル)を、神経系発達期の「初期低アミノ酸栄養ストレス」モデルとし、アミノ酸栄養不足や不均衡による統合失調症関連神経発達障害のリスク増加を、分子と行動のレベルで統合的に解明することを目的としている。本年度は前年度の成果を踏まえ、それぞれのモデルについて以下の成果を得た。
1)遺伝性セリン合成不全モデルは,感覚情報フィルター機能や社会性行動の低下等、統合失調症関連行動エンドフェノタイプを呈すだけでなく、海馬依存的空間学習能力の有意な低下とグルタミン酸およびドーパミン等の統合失調症に関わる神経伝達物質の刺激応答挙動に顕著な制御異常を見いだした。2)遺伝性セリン合成不全モデル大脳皮質の遺伝子発現解析により,ヒト統合失調症患者で有意な発現変化が報告されている複数の遺伝子について同傾向の発現変化を見いだした。
3)アミノ酸制限モデルは,用いる近交系を変更し,さらに通常食の50%量のタンパク質を含むAIN93G準拠飼料を給餌することにより,胎児期から離乳までの発達期にタンパク質・アミノ酸栄養に曝されたマウス個体を得ることに成功した。4)上記アミノ酸制限モデルの統合失調症関連行動異常を検討した結果,雌個体においてのみ感覚情報フィルター機能の指標となるプレパルス阻害が損なわれていた。
本年度の研究により,発達期アミノ酸栄養不足と脳内アミノ酸不均衡は,いずれも成年期の統合失調症関連行動異常発症リスクを高める要因であることを検証できた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Serine deficiency caused by genetic Phgdh deletion leads to robust induction of 4E-BP1 and subsequent repression of translation initiation in the central nervous system.2013

    • Author(s)
      Tomoko Sayano
    • Journal Title

      FEBS J.

      Volume: 280 Pages: 1502-1517

    • DOI

      10.1111/febs.12146

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased tyrosine in the brain and serum of mice by orally administering dipeptide SY.2013

    • Author(s)
      Kayoko Esaki
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      Volume: 77 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deficiency of Schnurri-2, an MHC enhancer binding protein, induces mild chronic inflammation in the brain and confers molecular, neuronal, and behavioral phenotypes related to schizophrenia.2013

    • Author(s)
      Keizo Takao
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: 38 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1038/npp.2013.38.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Type 1 diabetes mellitus in mice increases hippocampal D-serine in the acute phase after streptozotocin injection.2012

    • Author(s)
      Masataka Suzuki
    • Journal Title

      Brain Res.

      Volume: 1466 Pages: 167-176

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2012.05.042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3-ホスホグリセリン酸脱水素酵素欠損症.2012

    • Author(s)
      古屋 茂樹
    • Journal Title

      別冊 日本臨牀 新領域別症候群シリーズ「先天代謝異常症候群(第2版)病因・病態研究,診断・治療の進歩」

      Volume: 19 Pages: 327-331

  • [Journal Article] ホスホセリンアミノトランスフェラーゼ欠損症.2012

    • Author(s)
      古屋 茂樹
    • Journal Title

      別冊 日本臨牀 新領域別症候群シリーズ「先天代謝異常症候群(第2版)病因・病態研究,診断・治療の進歩」

      Volume: 19 Pages: 332-334

  • [Journal Article] ホスホセリンホスファターゼ欠損症.2012

    • Author(s)
      古屋 茂樹
    • Journal Title

      別冊 日本臨牀 新領域別症候群シリーズ「先天代謝異常症候群(第2版)病因・病態研究,診断・治療の進歩」

      Volume: 19 Pages: 335-337

  • [Presentation] 統合失調症関連エンドフェノタイプ発症に及ぼす妊娠期及び授乳期低タンパク質栄養の影響2013

    • Author(s)
      市瀬 嵩志
    • Organizer
      2013年度農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台市(東北大学)
    • Year and Date
      20130324-20130327
  • [Presentation] L-セリン生合成系による生体機能制御2012

    • Author(s)
      古屋 茂樹
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会 シンポジウム1S04(L-セリン生合成系による生体機能制御)
    • Place of Presentation
      福岡市(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20121214-20121216
    • Invited
  • [Presentation] セリン欠乏による細胞毒性新奇スフィンゴ脂質の蓄積:in vivo及びin vitroにおける解析2012

    • Author(s)
      江崎 加代子
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第6回学術大会
    • Place of Presentation
      松戸市(千葉大学)
    • Year and Date
      20120928-20120929
  • [Presentation] セリン欠乏が惹起する異常スフィンゴ脂質産生による遺伝子発現並びに細胞形態変化2012

    • Author(s)
      佐矢野 智子
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第6回学術大会
    • Place of Presentation
      松戸市(千葉大学)
    • Year and Date
      20120928-20120929
  • [Presentation] セリン欠乏による遺伝子発現変化,形態変化と異常スフィンゴ脂質産生の機能的連関2012

    • Author(s)
      佐矢野 智子
    • Organizer
      第66回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      仙台市(東北大学)
    • Year and Date
      20120518-20120520
  • [Presentation] セリン欠乏による神経毒性異常スフィンゴ脂質の蓄積:in vivo及びin vitroにおける解析2012

    • Author(s)
      江崎 加代子
    • Organizer
      第66回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      仙台市(東北大学)
    • Year and Date
      20120518-20120520
  • [Remarks] 九州大学研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002756/research.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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