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腸内細菌叢と脳との双方向情報伝達機構の解明-ストレスによる肥満易発症の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 18K07879
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関香川大学

研究代表者

三木 崇範  香川大学, 医学部, 教授 (30274294)

研究分担者 太田 健一  香川大学, 医学部, 助教 (50403720)
鈴木 辰吾  香川大学, 医学部, 准教授 (50451430)
横山 俊史  神戸大学, 農学研究科, 助教 (10380156)
割田 克彦  鳥取大学, 農学部, 准教授 (40452669)
金西 賢治  香川大学, 医学部, 教授 (10263906)
日下 隆  香川大学, 医学部, 教授 (50274288)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード母子分離 / 幼少期ストレス / 腸内細菌叢 / 炎症性サイトカイン / ミクログリア / 脳発達期ストレス / 炎症 / 内側前頭前皮質 / 発達障害 / ストレス曝露 / 脳発達 / サイトカイン / 脳 / 肥満 / ストレス / 生活習慣病 / 代謝調節 / 中枢神経 / 情報伝達
研究成果の概要

生後早期のストレスが子供の脳や身体の発育に与える影響について研究を行ってきた。中枢と末梢臓器を連関させる因子として、腸内細菌叢組成の動態変化に着目し、臓器連関(脳-腸相関)の観点から、脳発達期(生後早期)のストレス曝露の影響を探索した。
本研究で幼少期ストレスとして離乳前に母仔分離したモデル動物の腸内細菌叢を解析した結果、生活習慣病及び炎症に関連した組成に変化が認められた。一方、同モデルでは、発達期の脳でミクログリアが産生する炎症性サイトカイン発現量が増加していた。これらの結果は、幼少期ストレスが炎症を惹起し易い腸内細菌環境を作り出し、その影響が脳内の炎症へと波及する可能性を示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、幼少期ストレスが腸内細菌叢組成を変化させる事で生活習慣病及び脳内炎症を引き起こしやすい体内環境を生後早期の時点で作り上げてしまう事を示している。腸内細菌叢という観点から幼少期ストレスの影響を捉えようとする研究はまだ少ないが、この理解が進むことで育児放棄・虐待といった幼少期の不遇な養育環境にあった児のその後の発達を改善する手段として療育のみならず腸内細菌叢の改善という観点が産まれる。本研究結果を基盤に、更なる幼少期ストレスによる脳腸相関を原因とした影響が解明する事でそれを回復する機能性食品などの開発にも繋がる期待がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ヤンゴン第一医科大学(ミャンマー)

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  • [国際共同研究] ヤンゴン第一医科大学(ミャンマー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hypothermia cannot ameliorate renal fibrosis after asphyxia in the newborn piglet2022

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Takayuki、Nakamura Shinji、Nakao Yasuhiro、Yamato Satoshi、Htun Yinmon、Mitsuie Tsutomu、Morimoto Aya、Arioka Makoto、Koyano Kosuke、Konishi Yukihiko、Miki Takanori、Ueno Masaki、Kusaka Takashi
    • 雑誌名

      Pediatrics International

      巻: 64 号: 1

    • DOI

      10.1111/ped.14961

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Brain‐derived neurotrophic factor predominantly regulates the expression of synapse‐related genes in the striatum: Insights from <i>in vitro</i> transcriptomics2021

    • 著者名/発表者名
      Koshimizu Hisatsugu、Matsuoka Hidetada、Nakajima Yoshihiro、Kawai Anna、Ono Junichiro、Ohta Ken‐ichi、Miki Takanori、Sunagawa Masataka、Adachi Naoki、Suzuki Shingo
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 41 号: 4 ページ: 485-495

    • DOI

      10.1002/npr2.12208

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High Ethanol and Acetaldehyde Inhibit Glutamatergic Transmission in the Hippocampus of Aldh2-Knockout and C57BL/6N Mice: an In Vivo and Ex Vivo Analysis.2020

    • 著者名/発表者名
      Jamal M, Ito A, Tanaka N, Miki T, Ameno K, Kinoshita H.
    • 雑誌名

      Neurotox Res.

      巻: 37 号: 3 ページ: 702-713

    • DOI

      10.1007/s12640-020-00180-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 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] Meganuclease-Based Artificial Transcription Factors.2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki S, Ohta KI, Nakajima Y, Shigeto H, Abe H, Kawai A, Miura R, Kazuki Y, Oshimura M, Miki T.
    • 雑誌名

      ACS Synth Biol.

      巻: 16 号: 10 ページ: 2679-2691

    • DOI

      10.1021/acssynbio.0c00083

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of an organ culture system to induce Sertoli cell differentiation from undifferentiated mouse gonads2020

    • 著者名/発表者名
      HASEGAWA Chinatsu、YOKOYAMA Toshifumi、UMEMURA Yuria、KAWANISHI Kohei、MIURA Yuuka、TAKADA Nanako、OHNO Shuji、ONARU Kanoko、OMOTEHARA Takuya、HIRANO Tetsushi、MANTANI Yohei、Miki Takanori、HOSHI Nobuhiko
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 82 号: 4 ページ: 414-421

    • DOI

      10.1292/jvms.20-0036

    • NAID

      130007829882

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vexin is upregulated in cerebral cortical neurons by brain‐derived neurotrophic factor2020

    • 著者名/発表者名
      Hisatsugu Koshimizu, Shingo Suzuki, Anna Kawai, Ryuichiro Miura, Ken‐ichi Ohta, Takanori Miki, Naoki Adachi, Hidetada Matsuoka
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacol Rep.

      巻: 40 号: 3 ページ: 275-280

    • DOI

      10.1002/npr2.12119

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Repeated maternal separation causes transient reduction in BDNF expression in the medial prefrontal cortex during early brain development, affecting inhibitory neuron development2020

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Tenkumo, Ken-ichi Ohta, Shingo Suzuki, Katsuhiko Warita, Kanako Irie, Saki Teradaya, Takashi Kusaka, Kenji Kanenishi, Toshiyuki Hata, Takanori Miki
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 6 号: 8 ページ: e04781-e04781

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e04781

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effects of early life stress on the excitatory/inhibitory balance of the medial prefrontal cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Ohta KI, Suzuki S, Warita K, Sumitani K, Tenkumo C, Ozawa T, Ujihara H, Kusaka T, Miki T.
    • 雑誌名

      Behav Brain Res

      巻: 379 ページ: 112306-112306

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2019.112306

    • 関連する報告書
      2019 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] Partially hydrolyzed guar gum alleviates small intestinal mucosal damage after massive small bowel resection along with changes in the intestinal microbiota2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Takayuki、Chiba Yoichi、Nakayama-Imaohji Haruyuki、Onishi Shun、Tanaka Aya、Katami Hiroto、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi、Miki Takanori、Ueno Masaki、Kuwahara Tomomi、Shimono Ryuichi
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery

      巻: 54 号: 12 ページ: 2514-2519

    • DOI

      10.1016/j.jpedsurg.2019.08.048

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrogen ventilation combined with mild hypothermia improves short-term neurological outcomes in a 5-day neonatal hypoxia-ischaemia piglet model2019

    • 著者名/発表者名
      Htun Yinmon、Nakamura Shinji、Nakao Yasuhiro、Mitsuie Tsutomu、Nakamura Makoto、Yamato Satoshi、Jinnai Wataru、Koyano Kosuke、Ohta Kenichi、Morimoto Aya、Wakabayashi Takayuki、Sugino Masashiro、Fujioka Kazumichi、Kato Ikuko、Kondo Sonoko、Yasuda Saneyuki、Miki Takanori、Ueno Masaki、Kusaka Takashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 4088-4088

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40674-8

    • NAID

      120006599245

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 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] Genetic differences between C57BL/6 substrains affect the process of testis differentiation in Y<sup>POS</sup> mice2019

    • 著者名/発表者名
      YOKOYAMA Toshifumi、MIURA Yuuka、YAMAMOTO Anzu、HASEGAWA Chinatsu、KAWANISHI Kohei、TAKADA Nanako、OMOTEHARA Takuya、HIRANO Tetsushi、MANTANI Yohei、MIKI Takanori、HOSHI Nobuhiko
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 81 号: 4 ページ: 608-611

    • DOI

      10.1292/jvms.18-0621

    • NAID

      130007638718

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] COA-Cl induces dopamine release and tyrosine hydroxylase phosphorylation: In vivo reverse microdialysis and in vitro analysis.2019

    • 著者名/発表者名
      Jamal M, Tsukamoto I, Takata M, Ito A, Tanaka N, Miki T, Takakura A, Ameno K, Kubota Y, Konishi R, Kinoshita H.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1706 ページ: 68-74

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.10.026

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acetaldehyde administration induces salsolinol formation in vivo in the dorsal striatum of Aldh2-knockout and C57BL/6N mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Jamal M, Ameno K, Tanaka N, Takakura A, Kawamoto T, Kitagawa K, Nakayama K, Matsumoto A, Miki T, Kinoshita H.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett.

      巻: 685 ページ: 50-54

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.07.032

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between prolonged neural suppression and cerebral hemodynamic dysfunction during hypothermia in asphyxiated piglets.2018

    • 著者名/発表者名
      Jinnai W, Nakamura S, Koyano K, Yamato S, Wakabayashi T, Htun Y, Nakao Y, Iwase T, Nakamura M, Yasuda S, Ueno M, Miki T, Kusaka T
    • 雑誌名

      Brain Dev

      巻: 40 号: 8 ページ: 649-661

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2018.04.010

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 母子分離による内側前頭前皮質におけるparvalbumin陽性抑制性ニューロンの減少2022

    • 著者名/発表者名
      本田航大、太田健一、入江加奈子、氏原英敏、鈴木辰吾、三木崇範
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳由来神経栄養因子が発達期神経細胞の遺伝子発現に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木辰吾 太田健一 三木崇範
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳発達期の母子分離が児の社会性に与える影響とその関連脳領域2020

    • 著者名/発表者名
      太田健一 鈴木辰吾 三木崇範
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 4.脳由来神経栄養因子が発達期神経細胞の遺伝子発現に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木辰吾 太田健一 三木崇範
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 養育環境は子供の脳を変える - 基礎医学研究からの知見 -2019

    • 著者名/発表者名
      三木崇範
    • 学会等名
      第7回 新胎児学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生仔豚仮死モデルにおける水素ガス吸入療法による脳保護効果について.2019

    • 著者名/発表者名
      中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 太田健一, 小谷野耕佑, 森本絢, 安田真之, 小西行彦, 加藤育子, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
    • 学会等名
      平成30年度文部科学省新学術領域研究 学術研究支援基盤形成先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] How can maternal deprivation cause developmental disorders?2019

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Ohta, Singo Suzuki, Takanori Miki
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 母子分離による社会的認知能力の低下とその原因2018

    • 著者名/発表者名
      太田 健一、小澤 徹、鈴木 辰吾、三木 崇範
    • 学会等名
      日本解剖学会第73回中国・四国支部学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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