Japan-Denmark joint research projects to identify the novel biological mechanism of anxiety

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22KK0140
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 照沼 美穂 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50615739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市木 貴子 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30778519) ; 飯田 和泉 (渡辺和泉) 新潟大学, 医歯学系, 助教 (80751031)
• Project Period (FY): 2022-10-07 – 2026-03-31
• Keywords: アンモニア / 不安 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

体内のアンモニアは組織のアミノ酸代謝による副産物であり、消化管では腸内細菌が食物由来のアミノ酸を分解することでも生成される。また、肝機能低下や腸内の感染症、タンパク質の過剰摂取は、アンモニアを体内に蓄積させることが知られている。申請者は、アンモニア飲水により断続的に高アンモニア血症になるマウスが、不安症状を示すことを見出した。この時、大脳皮質でのGABA合成酵素（GAD）の減少も認められた。さらに、in vitro再構成モデルによって、アンモニアが血液脳関門のバリア機能を破綻させることもわかった。
これらの先行結果を元に、研究初年度は、まず共同研究者であるデンマーク・コペンハーゲン大学のHirase研究室に赴き、研究設備の確認及び動物実験プロトコルについて検討を行った。
また、これまで二光子顕微鏡でしか観察ができなかったアルブミンプローブを改良し、一光子顕微鏡でも観察できるプローブについても検討するための研究手法などについて確認を行い、日本とデンマークの両国で検討を進めることとした。実際の研究については、来年度から本格的に開始される。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

共同研究者であるデンマーク・コペンハーゲン大学を訪問する日程調整がうまくできず、２０２３年2月になってしまったことから、研究のスタートが遅れたため。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究方針としては、まず、アンモニア飲水マウスの脳内解析を国内で進めていくほか、共同研究先では一光子蛍光顕微鏡用のアルブミンプローブの開発及びマウスへの投与によるプローブの利便性についての解析を行う。必要に応じて日本国内でも同様の実験を試み、再現性の有無について検討する予定である。当初デンマークで行う予定であったマウスの実験は、現在使用しているモデル動物作製プロトコルがデンマークでは許可されないため、許可が下りるプロコトルを作製することで、両国で研究を進めていく予定である。

Causes of Carryover

準備に時間がかかり、研究開始が遅れたため。

Research Products

• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
  • Country Name: DENMARK
  • Counterpart Institution: コペンハーゲン大学