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慢性疲労による食欲神経制御変調の分子神経メカニズム研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K20136
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関京都橘大学 (2022)
国立研究開発法人理化学研究所 (2019-2021)

研究代表者

Hu Di  京都橘大学, 健康科学部, 助教C (60758580)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード慢性疲労 / レプチン / グレリン / ストレス / 内分泌調節 / 内分泌制御異常 / 食欲制御 / 内分泌異常 / 摂食行動 / 食欲ホルモン / 中枢制御異常
研究開始時の研究の概要

申請者は疲労の慢性化形成機序を解明するために、独自に慢性疲労モデルを開発した。このモデルは疲労負荷中に意欲低下や身体疼痛だけではなく、疲労負荷後に1週間掛けて緩やかに回復するなど慢性疲労症候群の臨床像に似た症状を示す。申請者が着眼した食欲ホルモンレプチンとグレリンによって、ストレス反応の中枢である視床下部における神経制御の異常や慢性疲労に関連する自律神経の制御異常を示すなど、慢性疲労の形成に強く関与する可能性がある。本研究はこうした中枢制御変調のメカニズム及び関連する脳内領域を同定し、慢性疲労症候群の診断・治療法への応用を目指す。

研究成果の概要

慢性疲労形成メカニズムを解明するために、独自のモデル動物を開発した。疲労負荷直後に、血中グレリンが上昇し、レプチンが著しく減少した。血中ACTH、a-MSHも上昇した。上昇したグレリンが視床下部のPOMC神経を抑制するが、疲労負荷後のPOMC下流のACTH/a-MSH上昇が、グレリンのPOMC神経抑制ができていない状態に示し、制御機能異常の可能性を示唆した。さらに、レプチン低下したモデル動物にレプチンの補充を行い、自発行動量が有意に回復した。レプチンが脳血液関門を自由通過できるため、補充による疲労回復の改善が、食欲中枢制御の変調を是正し、末梢介入でも慢性疲労を予防できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で使用した慢性疲労モデルにおいて、血中グレリンの顕著な増加、レプチンの低下、さらにACTHとa-MSHの上昇も認められた。食欲制御中枢では、グレリン増加によるACTHとa-MSHのネガティブフィードバックが作動しなかったことは、長期疲労負荷が原因と考えられ、食欲制御の異常が疲労の慢性化形成に密接な関係が明らかになった。レプチンの補充による自発行動量の有意な改善が、食欲中枢制御の異常是正によるもので、末梢のレプチン介入治療が慢性疲労症候群を改善・予防する可能性が示された。本研究の成果は、慢性疲労症候群の診断・予防・治療法の開発を大きく前進させ、疲労克服社会を実現する基盤を築く。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Electrolyzed hydrogen water alleviates abdominal pain through suppression of colonic tissue inflammation in a rat model of inflammatory bowel disease2022

    • 著者名/発表者名
      Hu D, Huang T., Shigeta M., Ochi Y., Kabayama S., Watanabe Y., Cui Y.L.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 21 ページ: 4451-4451

    • DOI

      10.3390/nu14214451

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] [18F]DPA-714 imaging for the quantitative evaluation of early spatiotemporal changes of neuroinflammation in rat brain following status epilepticus2022

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kaneko, Satsuki Irie, Aya Mawatari, Ami Igesaka, Di Hu, Takayoshi Nakaoka, Emi Hayashinaka, Yasuhiro Wada, Hisashi Doi, Yasuyoshi Watanabe and Yilong Cui.
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 49 号: 7 ページ: 2265-2275

    • DOI

      10.1007/s00259-022-05719-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alleviation of the chronic stress response attributed to the antioxidant and anti-inflammatory effects of electrolyzed hydrogen water2021

    • 著者名/発表者名
      Hu Di、Li Danxi、Shigeta Mika、Ochi Yuta、Okauchi Takashi、Neyama Hiroyuki、Kabayama Shigeru、Watanabe Yasuyoshi、Cui Yilong
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 535 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.12.035

    • 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] Homeostatic disturbance of thermoregulatory functions in rats with chronic fatigue2020

    • 著者名/発表者名
      Li D, Hu D, Shigeta M, Ochi Y. Watanabe Y, Li F, Cui YL
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: in press ページ: 45-50

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.04.005

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mapping the alterations of glutamate using Glu-weighted CEST MRI in a rat model of fatigue.2020

    • 著者名/発表者名
      Ruili Li, Zhuozhi Dai, Di Hu, Haiyan Zeng, Zeman Fang, Zerui Zhuang, Haiyun Xu, Qingjun Huang, Cui Yilong, Handi Zhang.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 11 ページ: 589128-589128

    • DOI

      10.3389/fneur.2020.589128

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 疲労の慢性化と神経・内分泌・免疫機能の破綻について2022

    • 著者名/発表者名
      胡 迪、渡辺恭良、崔翼龍
    • 学会等名
      第18回日本疲労学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 慢性疲労動物を用いた疲労の慢性化機序の解析2021

    • 著者名/発表者名
      胡迪、李丹溪、重田美香、越智祐太、渡辺恭良、崔翼龍
    • 学会等名
      第17回日本疲労学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性疲労動物を用いた疲労の慢性化機序の解析2020

    • 著者名/発表者名
      胡 迪、李丹溪、重田美香、岡内隆、渡辺恭良、崔翼龍
    • 学会等名
      第15回日本疲労学会学術集会
    • 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: 2024-01-30  

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