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父親の高齢化に伴う母子間コミュニケーション障害の神経分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06694
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所 (2017-2018)
東北大学 (2015-2016)

研究代表者

吉崎 嘉一  愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 病理学部, 研究員 (50393161)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード次世代エピゲノム継承 / 父親の高齢化 / 精子DNAメチル化 / 行動薬理学 / 超音波発声 / 言語コミュニケーション障害 / REST/NRSF / 神経発生 / GSEA解析
研究成果の概要

高齢の父親マウスの精子においてDNA低メチル化領域が高頻度に検出された。興味深いことに、そのDNA低メチル化領域には転写因子REST/NRSFの結合モチーフをもつことを見出した。同様に、高齢の父親マウス由来の胎児脳の網羅的な遺伝子発現解析においてもREST/NRSFの標的遺伝子群の発現変化が検出された。また、DNAメチル化阻害剤を投与した父親マウス由来の仔マウスは高齢の父親マウス由来の仔マウスと類似した行動異常が観察された。以上より、父親マウスの高齢化による精子のDNA低メチル化は仔マウスの行動異常に寄与しており、その分子病態基盤として神経分化制御因子REST/NRSFの関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

父親の高齢化はその子供に対して様々な疾患リスクを増大させることが報告されており、その分子病態としてDNA複製エラーに伴う精子のDNA変異が想定されてきた。本研究では、新たな可能性として加齢に伴う精子のDNAメチル化異常が疾患リスクを引き起こすことを見出した。さらに興味深いことに、高齢の父親マウスの精子および仔マウス脳に共通して転写因子REST/NRSFが中核的な役割を担うことを明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Risk of Neurodevelopmental Disease by Paternal Aging: A Possible Infuence of Epigenetic Alteration in Sperm.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura, R., Yoshizaki, K. and Osumi, N.
    • 雑誌名

      Adv. Exp. Med. Biol.

      巻: 1012 ページ: 75-81

    • DOI

      10.1007/978-981-10-5526-3_8

    • ISBN
      9789811055256, 9789811055263
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Risk of neurodevelopmental disease by paternal aging: a possible influence of epigenetic alteration in sperm.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ryuichi, Yoshizaki Kaichi, Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: Chapter 8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early postnatal vocalizations predict sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: individual differences in behavioral traits emerge early in development.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: - 号: 11 ページ: e0186798-e0186798

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0186798

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paternal Aging Affects Behavior in Pax6 Mutant Mice: A Gene/Environment Interaction in Understanding Neurodevelopmental Disorders.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K, Furuse, T, Kimura R, Tucci V, Kaneda H, Wakana S and Osumi N
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 11 ページ: e0166665-e0166665

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0166665

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Maternal Nutritional Imbalance between Linoleic Acid and Alpha-Linolenic Acid Increases Offspring’s Anxious Behavior with a Sex-Dependent Manner in Mice2016

    • 著者名/発表者名
      Sakayori, N., Tokuda, H., Yoshizaki, K., Kawashima, H., Innis, SM., Shibata, H. and Osumi, N
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 240 号: 1 ページ: 31-37

    • DOI

      10.1620/tjem.240.31

    • NAID

      130005406204

    • ISSN
      0040-8727, 1349-3329
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Maternal dietary imbalance between omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids impairs corticogenesis and causes mood impairment.2016

    • 著者名/発表者名
      Sakayori N, Kikkawa T, Tokuda H, Kiryu E, Yoshizaki K, Kawashima H, Yamada T, Arai H, Kang JX, Katagiri H, Shibata H, Innis SM, Arita M, Osumi N.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 34 ページ: 470-482

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Maternal dietary imbalance between omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids impairs corticogenesis and causes mood impairment.2016

    • 著者名/発表者名
      Sakayori N., Kikkawa T., Tokuda H., Kiryu E., Yoshizaki K., Kawashima H., Yamada T., Arai H., Kang JX., Katagiri H., Shibata H., Innis SM., Arita M., Osumi N.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 34(2) ページ: 470-482

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic expression patterns of Pax6 during spermatogenesis in the mouse.2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura R., Yoshizaki K., Osumi N.
    • 雑誌名

      J Anatomy

      巻: 227(1) 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/joa.12318

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mere presence of observer mouse enhances performance of wheel running in C57BL6/J mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Asai Masato, Nakayama Atsuo.
    • 学会等名
      第11回Nagoyaグローバルリトリート
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Early postnatal vocalization impacts sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: Does individual diversity emerge at the early postnatal stage?2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko.
    • 学会等名
      第65回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of a device for longitudinal follow-up survey in individual mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Osumi Noriko.
    • 学会等名
      第3回新学術班会議【個性創発脳】
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of a device for longitudinal follow-up survey in individual mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Osumi Noriko.
    • 学会等名
      第1回国際シンポジウムToward Understanding “INDIVIDUALITY”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスの社会的促進行動の系統間比較2018

    • 著者名/発表者名
      吉崎嘉一
    • 学会等名
      遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early postnatal vocalization impacts sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: Does individual diversity emerge at the early postnatal stage?2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko
    • 学会等名
      第10回Nagoyaグローバルリトリート
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Early postnatal vocalization impacts sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: Does individual diversity emerge at the early postnatal stage?2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko
    • 学会等名
      第2回新学術班会議【個性創発脳】
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Paternal age affect offspring’s behavior through transgenerational epigenetic mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      吉崎嘉一
    • 学会等名
      第2回次世代生命科学の研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early postnatal vocalization impacts sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: Does individual diversity emerge at the early postnatal stage?2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko
    • 学会等名
      第40回日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Paternal aging induces differential DNA methylation in sperm: possible transgenerational effects on gene expression and behavior in offspring.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K, Koike T, Kimura R, Yamashita R, Koike K, Kikkawa T, Inada H, Matsui Y, Kono T, Osumi N.
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Advanced paternal age affects vocal communication deficits in offspring through transgenerational epigenetic inheritance.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K, Kimura R, Kikkawa T, Koike K, Yaegashi A, Inada H, Nakashima K, Imamura T, Osumi N.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Targeted methylome analysis of aged mouse sperm: significance in transgenerational epigenetics2016

    • 著者名/発表者名
      Koike T., Jincho Y., Kobayashi H., Yoshizaki K., Kikkawa T., Matsui Y., Osumi N., Kono T.
    • 学会等名
      CREST班会議【エピゲノム】
    • 発表場所
      熊本(メルパルク熊本)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Combinatorial effects of paternal aging and Pax6 mutation on behavior of offspring : possible involvement of transgenerational epigenetics2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura R., Yoshizaki K., Koike K., Inada H., Kikkawa T., Yaegashi A., Matui Y., Osumi N.
    • 学会等名
      CREST班会議【エピゲノム】
    • 発表場所
      熊本(メルパルク熊本)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 雄性生殖細胞系列におけるPax6の発現-Pax6の新規機能-2015

    • 著者名/発表者名
      木村龍一, 吉崎嘉一, 小池航平, 稲田仁, 大隅典子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸(神戸コンベンションセンター)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Advanced paternal age affect maternal separation-induced vocal communication deficits in the offspring2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
    • 学会等名
      NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Exchange Meeting
    • 発表場所
      仙台(東北大学)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Paternal Pax6 haploinsufficiency precociously accelerated vocal communication deficits by advanced paternal aging.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
    • 学会等名
      第37回日本生物学的精神医学会
    • 発表場所
      東京(ワターホール船堀)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Autistic symptoms induced due to paternal aging are accompanied other medical condition and challenges such like PPI deficits.2015

    • 著者名/発表者名
      Koike K., Yoshizaki K., Kimura R., Inada H., Osumi N.
    • 学会等名
      第38回日本神経科学会
    • 発表場所
      神戸(神戸コンベンションセンター)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Crosstalk between Pax6 haploinsufficiency and paternal aging in modulating offspring behavior: a possible biomarker for sperm aging.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
    • 学会等名
      第38回日本神経科学会
    • 発表場所
      神戸(神戸コンベンションセンター)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic expression pattern of Pax6 during spermatogenesis in the mouse2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura R., Yoshizaki K., Osumi N.
    • 学会等名
      第13回幹細胞シンポジウム
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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