A role of MPST in the pathophysiology of psychiatric illnesses, in particular schizophrenia

2016 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 26253066
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Psychiatric science
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: YOSHIKAWA TAKEO 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30249958)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 倫子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 客員研究員 (20392045) ; 前川 素子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (50435731) ; 大西 哲生 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (80373281) ; 豊島 学 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (90582750) ; 山田 和男 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (10322695) ; 渡辺 明子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (40210992)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 脳神経疾患 / 統合失調症 / ゲノム / 生理活性 / ガスメディエーター / マウス近交系 / プレパルス抑制 / ゲノム編集

Outline of Final Research Achievements

We previously identified elevated levels of Mpst, a hydrogen sulfide (H2S)-producing enzyme, in an inbred mouse model for schizophrenia. In this study, biochemical analyses revealed increased contents of free H2S and polysulfides (H2Sn), and bound sulfane sulfur, an intracellular storage molecule of H2S, in the model inbred. In keeping with mouse data, we observed up-regulation of corresponding genes in schizophrenia-derived postmortem brain samples, neurospheres differentiated from iPS cells, and scalp hair follicles, with the last issue further pursued as a potential biomarker. Dysregulated DNA methylation status of responsible genes was thought to underlie a mechanism. An animal study suggested an inflammatory insult in the brain development stage as a cause of epigenetics changes. These data suggest that elevated sulfide stress (H2S production) could constitute a novel schizophrenia pathophysiology.

Free Research Field

精神医学、精神科遺伝学、分子細胞生物学