| Project/Area Number |
22K18667
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
本多 真 公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, プロジェクトリーダー (50370979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
児玉 亨 公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 研究員 (20195746)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 腸内細菌叢 / 酸化ストレス / グルタチオン / 睡眠ポリグラフ検査 / 短鎖脂肪酸 / 睡眠の質 / 睡眠障害 |
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| Outline of Research at the Start |
ストレス感受性には心理的要因だけでなく生物学的要因も関与する。腸内細菌叢はストレス感受性の一つの規定因子とされている。また睡眠覚醒制御の基本として恒常性維持と概日リズムの２過程が知られる。恒常性維持機構の基盤となる睡眠物質の一つとして、酸化型グルタチオン(GSSG)が報告されている。これまで酸化ストレスと睡眠の関連検討はほぼ睡眠時無呼吸症候群に限られ、夜間睡眠妨害事象を伴わない症例の検討はない。
本研究では睡眠妨害事象のない症例における、睡眠の質的指標や睡眠障害と生物学的ストレス指標・腸内細菌叢の関連解明を目的とする。長期的には睡眠・睡眠障害の新たな感受性因子として位置づけることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌叢はストレス感受性を規定する一因子である。生物学的ストレスとして細胞内の酸化ストレス指標(抗酸化酵素グルタチオンの還元型GSH割合)をHPLC-ECD法で測定し、酸化ストレス指標が睡眠変数や診断分類とどのように関連するか、またストレス耐性の環境因としての腸内細菌叢で層別化した際に酸化ストレスの睡眠指標への影響が変化するか否かを検証する研究である。
腸内細菌叢とその産物である短鎖脂肪酸の定量は34検体が追加され70症例(f/m=29/41,26.3±7.3歳)について解析を行った。過眠症診断および神経発達症診断で分類して比較すると、病態指標候補がいくつか選択された。ADHD群でBifidobacteriumが低下し酪酸が増加すること、ASD群でも酪酸が増加し他の短鎖脂肪酸が低下することなど興味深い予備的知見が得られた。
酸化ストレス指標(還元型GSH割合)は、712例という多数例の赤血球分画を用いて測定したが、QC後の解析対象は280例(f/m=148/132 25.6±9.3歳)となった。還元型GSH割合は加齢とともに低下し、女性に低い性差が見出された。還元型GSH割合と睡眠指標との関連については、MSLTにおける入眠時レム睡眠期(SOREMP)出現がある群では還元型GSH割合が高い(酸化ストレスが低い)という関連が発見された。SOREMPはナルコレプシーの診断基準であるが、一般人口の15.5%にも1回以上出現することが報告されている。NT1と病態基盤が異なるのにSOREMPが生じる理由は不明であったが、SOREMPがNT1と同様に還元型GSH割合が多い例に生じることが判明した。酸化ストレスは睡眠で回復される一方で、酸化ストレス蓄積が睡眠を起こす相互関係がある。過眠症状はあるが酸化ストレス指標が相対的に低い群が昼寝するとSOREMPが生じやすい可能性が推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
糞便は既存34検体に36検体を追加して合計70症例(f/m=29/41,26.3±7.3歳、睡眠診断はNT1 17例,NT2 8例,IH24例,その他9例,健常群12例)での腸内細菌叢と短鎖脂肪酸を解析した。またHPLC-ECD法で赤血球分画中の還元型GSHと酸化型GSSGを同時測定して酸化ストレス指標(還元型GSH割合)を算出し、PSG夜不眠例や服薬例を除いた280例(f/m=148/132 25.6±9.3歳、睡眠診断NT1 28例NT2 47例 IH153例 その他52例)を解析に用いた。糞便収集が研究協力者の3割程度に留まるため、当初予定より遅れが生じ、結果として双方のデータが揃うのは38例にとどまるため包括的な解析は次年度に持ち越しとなった。
糞便の解析では、健常群を含む睡眠診断5群の比較でBacteroides/Firmicutes比がNT1,IHで低いこと、NT2でプロピオン酸,n-酪酸が低下すること、ADHD25例でのBifidobacteriumの低下、ASD６例での酪酸増加することなど予備的知見が見出された。
還元型GSH割合は加齢とともに低下し、女性に低い性差がありBMI調整後も有意であった。還元型GSH割合はMSLTにおける入眠時レム睡眠期(SOREMP)出現の有無と関連した。SOREMPはナルコレプシーの診断基準であるが、一般人口の15.5%にも最低1回のSOREMPが出現する。NT1とは病態基盤が異なる例では、NT1と同様に還元型GSH割合が多い(酸化ストレスが低い)ことが判明した。酸化ストレスは睡眠で回復される一方で、酸化ストレス蓄積が睡眠を起こす相互関係がある。過眠症状はあるが酸化ストレス指標が相対的に低い群が昼寝するとSOREMPが生じやすい可能性が推測された。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度も症例リクルートは100例前後を予定し最終的に400例以上を対象となる。できるだけ多くの症例に糞便収集にも協力いただけるよう環境整備を継続する。
糞便解析については、現在委託解析を提出している42検体を含めた112症例についてのデータをまず整備し、交絡因子を含めた検討を通じて腸内細菌叢と過眠症診断および神経発達症診断の関連を明らかにする。特にストレス感受性が高いと思われるASD症例(感覚過敏や胃腸障害合併率が高い)とそれ以外の群での腸内細菌叢およびその分泌物質(短鎖脂肪酸)の変化を中心に検証を進める。他研究で平行して取得している夜間メラトニン分泌量の変動データとも合わせた解析を行う。
赤血球中の酸化ストレス(還元型グルタチオンGSH割合、HPLC-ECD法で測定)についても、新規採血症例で行いを継続し解析対象となる検体数を400例に近づけた上で解析を行う。赤血球中の酸化ストレス指標は多因子が影響し全身状態に伴う変動が存在することが想定されるため、改めて諸条件の検討を行った上で、年齢性別との相関を確認、さらに2023年度に見出したMSLTにおける入眠時レム睡眠期(SOREMP)出現の有無と関連についても追試を行う。Freezer管理不良で現在解析から除外されている検体には健常対照群が含まれるため、GSH割合低下について回帰式作成を試み、健常対照群との比較を通じてSOREMP出現群の酸化ストレス状況がどの様であるかを明らかにする。
症例/検体数が集積したところで腸内細菌叢の診断特異性(睡眠・神経発達)だけでなく、腸内細菌層のクラスターごとに酸化ストレス指標や各種睡眠変数(中途覚醒や浅睡眠)、夜間メラトニン分泌量が変化するか否かの検証を行い、腸内細菌叢の環境因子としての意義を明らかする。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
