2021 Fiscal Year Annual Research Report
肉体的・精神的疾患による味覚の変化を引き起こす脳内メカニズムの解明
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21H02148
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
中島 健一朗 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 准教授 (70554492)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 味覚 / 視床下部 / 糖尿病 / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
味覚は空腹や満腹など生理状態の変化に呼応して変化することが知られている。一方、代謝疾患などの健康状態の悪化や精神状態の変化が味覚に及ぼす影響については、断片的な報告が中心で統一的な理解がなされておらず、そのメカニズムについてはほとんど分かっていない。そこで、本研究では我々が最近見出した空腹時に食物を美味しく感じさせる働きをもつ視床下部神経ネットワークに注目し、肉体や精神的な変化により味の感じ方がかわる仕組みを解明する。本研究の成果は疾患によって変容した味の感じ方や嗜好性を正常化させ、健康を回復させる上で大きく役立つことが期待される。
2021年度は特に糖代謝異常に焦点を当て、より疾患に近い状態における中枢神経系と味覚の感じ方の関係を検証するため、投与することで糖欠乏状態を引き起こすことのできるグルコースアナログ、2-Deoxy-Glucose(2-DG)を用いて、糖代謝疾患時の味覚評価実験を実施するための予備的な検証を行った。2-DGをマウスに投与後に活性化している神経を神経活動マーカーc-fosを指標に評価したところ、視床下部に存在する強力な摂食促進神経であるAgRP神経が強く活性化していることが明らかになった。
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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
我々はこれまでに、脳基底の視床下部弓状核に局在するアグーチ関連ペプチド産生神経(AgRP神経)が空腹時に活性化して甘味や苦味の嗜好性を変化させることを明らかにした(Fu et al., Nat.Commun., 10, 4560, 2019)。2021年度は特に糖代謝異常に焦点を当て、より疾患に近い状態における中枢神経系と味覚の感じ方の関係を検証するため、グルコースアナログである2-Deoxy-Glucose(2-DG)を用いた検証を行った。2-DGは全身において解糖系の働きを阻害し、糖欠乏状態を引き起こす薬剤である。2-DGをマウス腹腔内に投与後に活性化している神経を神経活動マーカーc-fosを抗体染色することで探索したところ、視床下部AgRP神経が強く活性化していることが明らかになった。現在、2-DGを投与したマウスとそうでないマウスとで味覚嗜好性がどのように変化するかをリッキングテストを用いて検証中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
糖代謝異常が味覚に及ぼす影響をさらに明らかにするため、2-DG以外にストレプトゾトシン誘導性糖尿病モデルマウスを用い、味覚嗜好性がどのように変化するかを明らかにする。また、これらの条件における視床下部をはじめとして脳内の神経活動の変化についても合わせて検証する。さらに、糖代謝異常時に活性化したAgRP神経などの活動を神経活動を人工的に調節できるDREADD受容体を用いて制御することで、味覚が正常化するかについても検証する。一方、精神状態と味覚の関係の検証には社会的敗北ストレスなどのストレスのマウスモデルを用い、検証を行う。
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