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コラーゲン由来ペプチドの脳神経調節作用のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05927
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38050:食品科学関連
研究機関宇都宮大学

研究代表者

水重 貴文  宇都宮大学, 農学部, 准教授 (70571008)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードコラーゲンペプチド / うつ様行動 / ストレス / 精神的ストレス / 海馬 / 体内動態
研究開始時の研究の概要

これまで我々は、コラーゲン分解物が経口摂取で有効かつ強力な抗うつ様作用を示すことを見出した。本研究では、コラーゲン分解物のうつ行動制御メカニズムを解明することを目的とする。まず、コラーゲン由来ペプチドがうつ行動制御との関連が示唆されているモノアミン、ストレス応答、神経新生、および神経炎症に対して作用するか否か検証する。また、コラーゲン由来抗うつペプチドのアミノ酸配列を同定し、作用部位および標的分子を決定する。これらの研究成果を応用することで、食品由来ペプチド、特に低分子のジペプチドやトリペプチドが脳神経系で機能する生理的意義の解明および機能素材としての利用が期待される。

研究成果の概要

我々はこれまで、コラーゲン分解物によりうつ様行動が減少することを見出した。また、コラーゲン分解物を摂取した際に体内を循環する主なペプチドであるプロリルヒドロキシプロリン(PO)によりうつ様行動が減少した。本研究では、POが海馬神経新生を促進することを動物や培養初代細胞を用いて明らかにした。コラーゲン分解物により海馬ドーパミン量が増加したことに加え、コラーゲン分解物の抗うつ作用はD1受容体阻害剤投与により消失した。社会的敗北ストレス負荷や神経炎症活性化によるうつモデルにおいてもコラーゲン分解物は有効であった。本研究成果として、新規抗うつペプチドを発見し、その抗うつメカニズムの一端を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、うつ様行動を減少させる新規コラーゲン由来ジペプチドとしてプロリルヒドロキシプロリンを見出した。食品レベルやペプチド創薬レベルで、脳機能向上素材としての応用が期待される。コラーゲンは、哺乳類の生体内で最も多いタンパク質であり食品廃棄物の中にも多いとされ、食品廃棄物の削減につながる可能性もある。当該ペプチドは脳に移行し、脳内で直接的にドーパミン神経系の活性化、海馬神経新生の促進、神経炎症の抑制を介して抗うつ作用を発揮すると考えられた。本研究により、コラーゲン分解物の活性成分の同定とそのメカニズムの一端が明らかとなり、食品-神経相互作用の生理的意義解明につながる重要な知見を得た。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dietary Alaska Pollack Protein Induces Acute and Sustainable Skeletal Muscle Hypertrophy in Rats.2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Fujitani M, Mizushige T, Kawabata F, Hayamizu K, Uozumi K, Hara Y, Sawai M, Uehigashi R, Okada S, Goto-Inoue N, Morisasa M, Kishida T.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 3 ページ: 547-547

    • DOI

      10.3390/nu14030547

    • 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
  • [雑誌論文] Mechanism of Soy Isoflavone Daidzein-Induced Female-Specific Anorectic Effect.2022

    • 著者名/発表者名
      Fujitani M, Mizushige T, Adhikari S, Bhattarai K, Kishida T.
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 12 号: 3 ページ: 252-252

    • DOI

      10.3390/metabo12030252

    • 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
  • [雑誌論文] Neuromodulatory peptides: Orally active anxiolytic-like and antidepressant-like peptides derived from dietary plant proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Mizushige T
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 142 ページ: 170569-170569

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2021.170569

    • 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
  • [雑誌論文] Lipid Dynamics due to Muscle Atrophy Induced by Immobilization2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura K, Morisasa M, Mizushige T, Karasawa R, Kanamaru C, Kabuyama Y, Hayasaka T, Mori T, Goto-Inoue N.
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 70 号: 7 ページ: 937-946

    • DOI

      10.5650/jos.ess21045

    • NAID

      130008060027

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dipeptide tyrosyl-leucine exhibits antidepressant-like activity in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Mizushige T, Uchida T, Ohinata K.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 10 号: 1 ページ: 2257-2257

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59039-7

    • NAID

      120006879492

    • 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] Prolyl-hydroxyproline, a collagen-derived dipeptide, enhances hippocampal cell proliferation, which leads to antidepressant-like effects in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Nogimura D, Mizushige T, Taga Y, Nagai A, Shoji S, Azuma N, Kusubata M, Adachi SI, Yoshizawa F, Kabuyama Y.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 34 号: 4 ページ: 5715-5723

    • DOI

      10.1096/fj.201902871r

    • 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] Ginger-Degraded Collagen Hydrolysate Exhibits Antidepressant Activity in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Mizushige T, Nogimura D, Nagai A, Mitsuhashi H, Taga Y, Kusubata M, Hattori S, Kabuyama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      巻: 65 号: 3 ページ: 251-257

    • DOI

      10.3177/jnsv.65.251

    • NAID

      130007670177

    • ISSN
      0301-4800, 1881-7742
    • 年月日
      2019-06-30
    • 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] Orally administered milk-derived tripeptide improved cognitive decline in mice fed a high-fat diet.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai A, Mizushige T, Matsumura S, Inoue K, Ohinata K.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 33 号: 12 ページ: 14095-14102

    • DOI

      10.1096/fj.201900621r

    • 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
  • [学会発表] そばタンパク質の抗うつ作用と腸脳相関の関与2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤史佳,水重貴文,茗花美幸,金野尚武,前田勇, 羽生直人,蕪山由己人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ステロール類縁物質である大豆イソフラボンの生理作用―食欲抑制効果を中心に―2021

    • 著者名/発表者名
      岸田太郎, 藤谷美菜, 水重貴文
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゆずの調合香料が精神的ストレスに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      植松大成, 水重貴文, 北本拓磨, 謝肖男, 佐藤翔, 山崎裕輝, 松下翔, 鶴田真理子, 長谷川光司, 蕪山由己人
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] コラーゲンペプチドの血液脳関門透過と神経軸索伸長への影響2021

    • 著者名/発表者名
      高橋佳菜, 水重貴文, 多賀祐喜, 楠畑雅, 蕪山由己人
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 関節固定による筋萎縮時の脂質代謝動態2021

    • 著者名/発表者名
      木村 圭佑、森笹 瑞季、水重 貴文、蕪山 由己人、早坂 孝宏、吉田 恵里子、内田 健志、森 司、井上 菜穂子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 不運動・軽運動モデルに対する魚肉タンパク質の効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      森笹 瑞季、木村 圭佑、水重 貴文、蕪山 由己人、内田 健志、吉田 恵里子、森 司、井上 菜穂子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] そば摂取がうつ様行動に及ぼす影響とそのメカニズム解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 史佳, 水重 貴文, 田村 由自, 野木村 大, 金野 尚武, 吉澤 史昭, 前田 勇, 羽生 直人, 蕪山 由己人
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状ペプチドを含むコラーゲン加水分解物の皮膚光老化に対する影響解析2020

    • 著者名/発表者名
      阿久津 歩夢, 篠原 日菜子, 多賀 祐喜, 楠畑 雅, 水重 貴文, 蕪山 由己人
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] メラノーマ皮膚癌細胞の増殖に対するアミノ酸栄養及び温度の影響評価2020

    • 著者名/発表者名
      小石川 眞紀, 三浦 亮太郎, 水重 貴文, 蕪山 由己人
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋委縮の回復時においてスケソウダラ由来タンパク質配合餌の摂取が骨格筋肥大に与える影響の解析2020

    • 著者名/発表者名
      木村 圭佑, 森笹 瑞季, 水重 貴文, 蕪山 由己人, 唐澤 陸央, 金丸 千夏, 内田 健志, 吉田 恵里子, 森 司, 井上 菜穂子
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 飯塚 真理乃, 水重 貴文, 多賀 祐喜, 野木村 大, 岩井 ミチ, 楠畑 雅, 蕪山 由己人2020

    • 著者名/発表者名
      コラーゲン由来環化ペプチドは経口投与後海馬に移行し,認知機能を向上させる
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲン分解物は社会的敗北ストレスにより誘導される神経炎症を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      野木村 大, 水重 貴文, 多賀 祐喜, 楠畑 雅, 吉澤 史昭, 蕪山 由己人
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品由来ペプチドの脳神経調節作用に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      水重 貴文
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コラーゲン由来ペプチドの脳内移行2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 佳菜、水重 貴文、多賀 祐喜、楠畑 雅、蕪山 由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第14回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] そばタンパク質の抗うつ作用と そのメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 史佳、水重 貴文、田村 由自、茗花 美幸、金野 尚武、前田 勇、羽生 直人、蕪山 由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第14回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱処理コラーゲン分解物由来 ペプチドの体内動態および 認知機能向上作用2020

    • 著者名/発表者名
      飯塚 真理乃、水重 貴文、多賀 祐喜、楠畑 雅、蕪山 由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第14回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会的敗北ストレスモデルにおけるコラーゲン分解物の抗うつ作用と神経炎症への影響2020

    • 著者名/発表者名
      野木村大、水重貴文、多賀祐喜、楠畑雅、蕪山由己人
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジヒドロキシプロリン含有ペプチドの有機合成とその生理活性について2020

    • 著者名/発表者名
      堀優希、二瓶賢一、水重貴文、蕪山由己人
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚肉タンパク質摂取の廃用性筋萎縮の回復に対する影響2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤陸央, 金丸千夏, 木村圭佑, 森笹瑞季, 内田健志, 吉田恵里子, 井上菜穂子, 森司, 水重貴文, 蕪山由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲン分解物が海馬モノアミン代謝に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      野木村大, 多賀祐喜, 楠畑雅, 安達真一, 吉澤史昭, 水重貴文, 蕪山由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲン分解物の認知機能向上作用とその活性成分の同定2019

    • 著者名/発表者名
      飯塚真理乃, 野木村大, 多賀祐喜, 岩井ミチ, 楠畑雅, 水重貴文, 蕪山由己人
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取による認知機能低下に対する牛乳由来ペプチドの改善機構2019

    • 著者名/発表者名
      古川太一, 永井研迅, 水重貴文, 松村成暢, 井上和生, 大日向耕作
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] ソバ由来成分を含有する抗うつ性組成物2020

    • 発明者名
      田村由自、水重貴文、佐藤史佳、金野尚武、羽生直人、他2名
    • 権利者名
      田村由自、水重貴文、佐藤史佳、金野尚武、羽生直人、他2名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-065799
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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