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環境因子による神経炎症に起因する海馬学習記憶関連遺伝子の発現機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 13F03094
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関九州大学

研究代表者

片渕 俊彦  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80177401)

研究分担者 HOSSAIN Shamim  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
HOSSAIN Md.shamim  九州大学, 医学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード空間認知学習 / プラズマローゲン / Akt / 脳由来神経栄養因子 / CREB / レンチウイルスベクター / ショートヘアピンRNA / リピッドラフト / poly I : C / モリス水迷路 / Akt (PKB) / 神経細胞死 / shRNA
研究実績の概要

環境ストレスによる学習記憶障害のメカニズムと、エーテル型グリセロリン脂質であるプラズマローゲン (Pls)による学習記憶改善作用機序について以下のことが明らかになった。
①前年度において、Plsを含む飼料で飼育したマウスの海馬では、Akt (PKB)やERK1/2、および脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現が増強し、モリス水迷路における空間認知学習行動が亢進していることが明らかにした。今年度は、Pls飼料で飼育したマウスの両側海馬にAkt阻害剤を微量注入すると、学習行動の改善が消失し、Aktの活性化とともにBDNFの発現も消失することを確認した。また、Pls飼育によってBDNFの転写促進因子であるリン酸化CREBの発現が海馬で増強し、これもAkt阻害剤によって消失すること、また、Pls飼育による学習行動の改善が両側海馬へのBDNFおよびその受容体であるTrkBの発現を阻害するshRNAレンチウイルスの微量注入で消失することを明らかにした。以上から、Pls→AktおよびERK1/2の活性化→CREBのリン酸化→BDNFの発現増強→学習行動の改善という経路が示唆された。
②Plsによる神経細胞株および初代培養神経細胞の神経細胞死の機序として、PlsによるAktの活性化が重要であることを明らかにした。
③プラズマローゲンの合成酵素であるGNPATの発現を阻害するshRNAレンチウイルスをマウスの両側海馬に注入すると、モリス水迷路学習行動が障害され、その機序としてCREBおよびBDNFの発現抑制が明らかになった。また、細胞膜のリピッドラフト解析により、リピッドラフトには非リピッドラフト部より豊富にPlsが存在すること、およびPls飼育によりリピッドラフトにTrkBの発現が増強することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Induction of IL-1β by activated microglia is a prerequisite for immunologically induced fatigue.2014

    • 著者名/発表者名
      Ifuku, M. et al.
    • 雑誌名

      Eur. J. Neurosci.

      巻: 40 号: 8 ページ: 3253-3263

    • DOI

      10.1111/ejn.12668

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmalogens rescue neuronal cell death through an activation of AKT and ERK survival signaling.2013

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 号: 12 ページ: e83508-e83508

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0083508

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of ceramide in the physiology and pathology of nervous systems.2013

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., et al.
    • 雑誌名

      Advances in Neuroimmune Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 35-44

    • DOI

      10.3233/nib-130055

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microglial activation in immunologically induced fatigue.2013

    • 著者名/発表者名
      Ifuku, M., et al.
    • 雑誌名

      Advances in Neuroimmune Biology

      巻: 4 号: 4 ページ: 245-253

    • DOI

      10.3233/nib-130075

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海馬プラズマローゲンによる学習記憶の改善と脳由来神経栄養因子-TrkBの関与.2015

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S. 他
    • 学会等名
      第92回日本生理学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diet containing the ether phospholipids, plasmalogens, increases hippocampal BDNF expression and the memory in adult mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S. et al.
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Walter E Washington Convention Center (Washington DC, 米国)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Inflammatory signals reduce brain Plasmalogens through the induction of NF-κB and c-MYC in astrocytes, microglia and neurons.2014

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., Katafuchi, T.
    • 学会等名
      The 9th Congress of the International Society for Neuroimmunommodulation 2014年9月25~
    • 発表場所
      Palais des Congres (Liege, ベルギー)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasmalogens diet enhance hippocampal-dependent memory by enhancing neurogenesis in dentate gyrus.2014

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., et al
    • 学会等名
      第91回日本生理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Plasmalogens rescue neuronal cell death through an activation of AKT and ERK survival signaling.2013

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., et al
    • 学会等名
      第64回西日本生理学会
    • 発表場所
      産業医科大学ラマツイーニホール(福岡県北九州市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Plasmalogens inhibit neuronal cell death and enhance hippocampal depe ndent memory formation in adult mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Md. S., et al
    • 学会等名
      Neuroscience 2013
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (米国サンディエゴ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 九州大学大学院医学研究院統合生理学ホームページ

    • URL

      http://www.med.kyushu-u.ac.jp/physiol/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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