2014 Fiscal Year Research-status Report
食生活と環境化学物質は子ども達の情動を左右するか？
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25350933
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
酒井 久美子 大分大学, 医学部, 助教 (60225753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千葉 政一 大分大学, 医学部, 助教 (20457633)
酒井 謙二 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50205704)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 亜鉛 / 安息香酸 / 行動解析 / マイクロアレイ / 脳 / メタボロミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の子ども達の学習障害や情緒障害の原因とそれを増長させる脂肪酸因子を探すことが本研究の最大の目的である。私達は環境中の安息香酸亜鉛が脳において正常な神経伝達系を乱す可能性があることを発見している。特に亜鉛は脳機能のうち、記憶・学習に深く関わることが報告されており、今年度は亜鉛の役割を明らかにすることを目指した。
マウスを親の代より子までZnCl20.01%水で長期飼育した。５～８週令で一連の行動解析を行った後、迅速に脳を取り出し氷上にて視床下部・海馬・扁桃体に分け液体窒素に保存した。各組織より水/MeOH/CHCl3液(0.9:1:1)で抽出した水溶性代謝物をメトキシム、トリメチルシリル誘導体化後、GCMS-TQ8030(島津)で測定を行い、GC/MS代謝成分ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽVer.2(島津)に登録されている186TMS誘導体化代謝産物に対してメタボローム解析を行った。また組織よりRNAを抽出してAgilent社のWhole Mouse Genome オリゴDNAマイクロアレイにより網羅的発現解析を行った。数値データを正規化した後、シグナル値を比較し、発現の増減変化を示した遺伝子群を抽出し、DAVIDでパスウェイ解析を行った。
行動解析では水を対照群として亜鉛群のマウスが有意に興味・探索・学習の行動において優れ、新たなマウスと社会性を築く行動が確認された。GC-MS/MSによる海馬のメタボローム解析では、検出された120代謝産物のうち、約半数の濃度が対照群に比較して変動した。発現解析では、postsynaptic membrane, neuron projection, serotonin metabolic processなどの機能をもつ遺伝子群が対照群に比較して有意に変動を示した。
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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
初期の実験計画にはなかったが、本学にGC-MS/MSが導入され、代謝物測定が可能となった。これにより、マイクロアレイの遺伝子レベルでの発現解析および、GC-MS/MSを用いたメタボローム解析の結果と合わせ、当初の研究対象物質であったMAOAとセロトニンのみならず、網羅的に脳内のアミン代謝が測定できることとなった。
これにより、亜鉛群における実験が進み、行動解析・発現解析・メタボローム解析と合わせ、現在論文を作成中である。ここまでに亜鉛群でのマウスの状況が把握されたので、現在安息香酸亜鉛、安息香酸、塩化亜鉛を含む特殊飼料で飼育中のマウスについて、同様の実験を円滑に進めることが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在安息香酸亜鉛、安息香酸、塩化亜鉛を含む特殊飼料でマウスを飼育中である。適宜、脳の摘出および行動解析・マイクロアレイ発現解析・メタボローム解析を行う。初期の実験計画にはなかったが、本学にGC-MS/MSが導入され、代謝物測定が可能となり、脳組織中の各種代謝系の情報を同時に得ることができるようになった。
さらに脂質栄養との関連であるが、GC-MS/MSによる代謝物測定において、対象となる代謝物データベースの代謝物の数が3倍にバージョンアップされ、この中にn-3/n-6系脂肪酸が含まれており、これにより脂肪酸定量が可能となった。現在の脳からの各組織部位の抽出方法を精選する必要があるが、脳における亜鉛や安息香酸、安息香酸亜鉛の果たす役割とn-3/n-6系脂肪酸存在比と合わせ、考察を行いたい。
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| Causes of Carryover |
実験用の特殊飼料を与えた一部のマウスの飼育が遅れたため、マイクロアレイ発現解析（受託）が当該年度に行えなかったため、翌年度持ち越しとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
持ち越し分はマイクロアレイ発現解析（受託）に使用する。
物品費は主にマウスの特殊飼料代、GCMSMSメタボローム解析用の試料調製用消耗品等に充てる。
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