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2013 Fiscal Year Annual Research Report

情動の季節リズムを制御する光時空間的生体機構

Research Project

Project/Area Number 24780286
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

安尾 しのぶ  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30574719)

Keywords光周性 / 情動 / セロトニン / 脳
Research Abstract

動物の情動と代謝は連動して日長に反応する。本研究では、短日条件において長日条件よりも高いうつ様行動(強制水泳試験の無動時間)および低い脳セロトニン含量を示すマウスを用いて、日長による情動・代謝の制御メカニズムを解析した。
短日飼育群では、セロトニンの前駆体であるL-トリプトファンの脳内含量が長日飼育群に比べて低く、またL-トリプトファンの脳移行率を決定する血漿中L-トリプトファン/大分子中性アミノ酸比も低い値であった。さらに、末梢臓器代謝を強く反映する種々の血漿中遊離アミノ酸濃度が短日飼育群で高い値を示したこと、また糖耐性にも日長の影響が強く見られたことから、末梢代謝が脳セロトニン神経系の日長反応性に関与すると示唆された。
そこで、日長が脳機能や筋肉・脂肪に及ぼす影響について経時的に解析した。4週間の短日飼育群では、長日飼育群と比べて低い脳セロトニン含量や高いうつ様行動が確認された。また、腓腹筋における筋繊維型の割合や筋代謝関連遺伝子の発現についても、4週間の時点で日長間の有意な差が見られた。一方、精巣上体脂肪量については、8週間以上の短日飼育により有意な増大が見られた。筋肉代謝は血中の大分子中性アミノ酸濃度に強く影響を及ぼすことから、筋肉と脳の連関が情動行動の日長反応性に関与する可能性が考えられた。
次に、高照度光を利用して生体の日長反応性の制御を試みた。短日条件で高照度光を照射すると、うつ様行動の抑制とともに、縫線核の各種領域におけるセロトニンの免疫陽性細胞数や神経活性の増加が見られた。さらに、NMDA受容体のコアゴニスト、D-セリンの前駆アミノ酸であるL-セリンを光照射前に投与すると、光による抗うつ様効果やセロトニン神経活性が増強された。以上より、日長の季節変化にともなう生体反応を光やアミノ酸栄養により人工制御できる可能性が示された。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Photoperiodic responses of depression-like behavior, the brain serotonergic system, and peripheral metabolism in laboratory mice2014

    • Author(s)
      Otsuka T, Kawai M, Togo Y, Goda R, Kawase T, Matsuo H, Iwamoto A, Nagasawa M, Furuse M, Yasuo S
    • Journal Title

      Psychoneuroendocrinology

      Volume: 40 Pages: 37-47

    • DOI

      10.1016/j.psyneuen.2013.10.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of chronic jet lag on the central and peripheral circadian clocks in CBA/N mice.2014

    • Author(s)
      Iwamoto A, Kawai M, Furuse M, Yasuo S
    • Journal Title

      Chronobiology International

      Volume: 31 Pages: 189-198

    • DOI

      10.3109/07420528.2013.837478

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2-Arachidonoyl glycerol sensitizes the pars distalis and enhances forskolin-stimulated prolactin secretion in Syrian hamsters.2014

    • Author(s)
      Yasuo S, Fischer C, Bojunga J, Iigo M, Korf HW
    • Journal Title

      Chronobiology International

      Volume: 31 Pages: 337-342

    • DOI

      10.3109/07420528.2013.852104

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 短日条件におけるマウスの情動関連行動を制御できる食餌タンパク質の探索2014

    • Author(s)
      大塚剛司、岩本綾香、河井美里、五田亮世、柴田里美、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第118回日本畜産学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20140326-20140329
  • [Presentation] 昼行性シマリスの脳内モノアミン含量に及ぼす日長の影響2013

    • Author(s)
      五田亮世、大塚剛司、岩本綾香、河井美里、柴田里美、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第20回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      20131109-20131110
  • [Presentation] 様々な食餌タンパク質が短日条件におけるマウスの情動関連行動に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      大塚 剛司、岩本綾香、河井美里、五田亮世、柴田里美、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第20回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      20131109-20131110
  • [Presentation] 概日時計を調節できるアミノ酸の探索:L-セリンによる光応答性の増強2013

    • Author(s)
      岩本綾香、古瀬充宏、山崎いづみ、安尾しのぶ
    • Organizer
      第20回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      20131109-20131110
  • [Presentation] 高照度光およびL-セリンが短日条件におけるマウスのうつ様行動に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      河井美里、大塚剛司、山崎いづみ、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第20回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      20131109-20131110
  • [Presentation] L-セリンは光による概日時計のリセットを強化する2013

    • Author(s)
      岩本綾香、古瀬充宏、山崎いづみ、安尾しのぶ
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第7回学術大会
    • Place of Presentation
      熊本市医師会館(熊本)
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] 短日条件における高照度光の抗うつ様効果とL-セリンによる増強2013

    • Author(s)
      河井美里、大塚剛司、山崎いづみ、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第7回学術大会
    • Place of Presentation
      熊本市医師会館(熊本)
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] Photoperiodic responses of the brain serotonergic system and mood-related behaviors in mammals.2013

    • Author(s)
      Yasuo S, Otsuka T, Kawai M, Furuse M.
    • Organizer
      12nd Congress of the European Biological Rhythms Society
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
    • Year and Date
      20130818-20130822
    • Invited
  • [Presentation] Effects of photoperiod on depression-like behaviors, brain serotonergic system, and glucose tolerance in mice.2013

    • Author(s)
      Otsuka T, Iwamoto A, Kawai M, Kawase T, Goda R, Furuse M, Yasuo S
    • Organizer
      12nd Congress of the European Biological Rhythms Society
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
    • Year and Date
      20130818-20130822
  • [Presentation] 光条件変化がマウスの糖耐性およびスクロース嗜好性に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      大塚剛司、岩本綾香、川瀬貴博、五田亮世、河井美里、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第15回日本ペット栄養学会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      20130720-20130720
  • [Presentation] Pathophysiological analysis of seasonal affective disorder using an animal model: photoperiodic regulation in serotonergic system and metabolism.2013

    • Author(s)
      Yasuo S
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center, Kyoto
    • Year and Date
      20130620-20130623
    • Invited
  • [Remarks] 九州大学大学院農学研究院 代謝・行動制御学研究分野

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/lrmb/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 冬季うつ病の改善剤2014

    • Inventor(s)
      山崎いづみ、安尾しのぶ
    • Industrial Property Rights Holder
      山崎いづみ、安尾しのぶ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-009286
    • Filing Date
      2014-01-22
  • [Patent(Industrial Property Rights)] メラトニン分泌調節剤2014

    • Inventor(s)
      安尾しのぶ、菱田幸宏、秋月さおり、根橋麻美、上村彩子
    • Industrial Property Rights Holder
      安尾しのぶ、菱田幸宏、秋月さおり、根橋麻美、上村彩子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-72675
    • Filing Date
      2014-03-31

URL: 

Published: 2015-05-28  

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