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母乳成分が決定する腸内細菌叢と脳機能の関係解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19797
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

永岡 謙太郎  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60376564)

研究分担者 平山 和宏  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (60208858)
研究協力者 辨野 義己  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード母乳 / 過酸化水素 / 腸内細菌叢 / 海馬 / 腸内細菌多様性 / ミエリン鞘 / 生理学 / 脳・神経 / 腸内細菌
研究成果の概要

私たちの健康維持には腸内細菌叢が深く関わっています。本研究では、マウスを用いた実験により、母乳中のアミノ酸代謝から産生される過酸化水素が乳子の腸内細菌叢の形成に関与していることを明らかにしました。過酸化水素は乳子の消化管内において外部から侵入してくる様々な細菌に対して門番の様な役割を担っており、乳酸菌など過酸化水素に抵抗性を示す細菌が優先的に腸内に定着していました。本研究結果は、母乳中に含まれる過酸化水素の重要性を示すとともに、アミノ酸や活性酸素による腸内細菌制御方法の開発につながることが期待されます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

長い間、母乳育児が子の生体機能に有利に働くことが示唆されてきましたが、母乳成分による生化学的なメカニズムの存在は不明でした。また、ヒトやマウスも含め多くの動物において母乳が哺乳期間中の子の腸内細菌叢の多様性を抑えることが明らかとなっていますが、その生物学的な意義も不明です。本研究結果により、過酸化水素をはじめとした活性酸素を利用することで腸内細菌叢形成過程における菌の多様性を制御できる可能性が示され、さらにLAO1欠損マウスを用いることで乳児期の腸内細菌の多様性の違いが生後の生体機能にどのような影響を与えているかを調べることが可能となります。現在、脳機能や代謝機能など広く検討を行っています。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Qatar Biomedical Research Institute(カタール)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Gut microbiota development in mice is affected by hydrogen peroxide produced from amino acid metabolism during lactation.2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeno Y, Zhang H, Banno T, Usuda K, Nochi T, Inoue R, Watanabe G, Jin W, Benno Y, Nagaoka K
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 33 号: 3 ページ: 3343-3352

    • DOI

      10.1096/fj.201801462r

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ovarian progesterone suppresses depression and anxiety-like behaviors by increasing the Lactobacillus population of gut microbiota in ovariectomized mice2019

    • 著者名/発表者名
      Sovijit WN, Sovijit WE, Pu S, Usuda K, Inoue R, Watanabe G, Yamaguchi H, Nagaoka K
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 印刷中 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.04.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of non-purified and semi-purified commercial diets on behaviors, plasma corticosterone levels, and cecum microbiome in C57BL/6J mice2018

    • 著者名/発表者名
      Toyoda A, Shimonishi H, Sato M, Usuda K, Ohsawa N, Nagaoka K
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 670 ページ: 36-40

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.01.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hippocampal metabolism of amino acids by L-amino acid oxidase is involved in fear learning and memory2018

    • 著者名/発表者名
      Usuda K, Kawase T, Shigeno Y, Fukuzawa S, Fujii K, Zhang H, Tsukahara T, Tomonaga S, Watanabe G, Jin W, Nagaoka K
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1 ページ: 11073-11073

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28885-x

    • NAID

      120006522881

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 雌ウマの発情周期中における腸内細菌叢の変化と性ホルモンとの関係2018

    • 著者名/発表者名
      外山晴香、村瀬晴崇、佐藤文夫、井上亮、渡辺元、永岡謙太郎
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 泌乳期の母体と子を守る母乳中アミノ酸代謝について2018

    • 著者名/発表者名
      永岡謙太郎
    • 学会等名
      日本乳房炎研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳期の母体と子を守る母乳中アミノ酸代謝について2018

    • 著者名/発表者名
      永岡謙太郎
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アジアゾウ(Elephas maximus)の哺乳期における腸内細菌叢の形成と 母乳中成分の解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 優、河田 祐樹、金城 輝雄、川上 茂久、渡辺 元、友永 省三、 井上 亮、永岡 謙太郎
    • 学会等名
      Hindgut 研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 母乳が赤ちゃんの腸内細菌叢を制御する機構の解明―過酸化水素が乳酸菌を増やす!?―

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2018/20181115_01.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 獣医生理学研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~nvetphys/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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