• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脳・骨髄相関からみるストレス性高血圧の発症と運動による予防効果の機序

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0251
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関順天堂大学

研究代表者

和気 秀文  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50274957)

研究分担者 グホ サビン  国際基督教大学, 教養学部, 准教授 (30453179)
山中 航  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (40551479)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードストレス / 高血圧 / 運動 / 視床下部 / 視床下部室傍核 / 骨髄 / 炎症 / ミクログリア / 扁桃体
研究開始時の研究の概要

長期間の心理社会的ストレス暴露は高血圧の発症を促し、放置すると脳卒中や心筋梗塞を招く危険がある。ところがストレスによる高血圧発症機序については不明である。慢性ストレスでは、骨髄由来の炎症細胞が活性化し、扁桃体や視床下部に集積してミクログリアになることが報告されている(脳・骨髄相関)。そこで申請者らは「慢性ストレスによる高血圧の発症は、脳・骨髄相関に起因した“扁桃体-視床下部系の炎症”による」という仮説を立てた。本研究では動物モデルを用いてこの仮説を検証するとともに、運動トレーニングによる、脱ストレス・抗高血圧効果の機序についても併せて検討していく。

研究実績の概要

本研究では、慢性ストレスによる高血圧の発症と運動習慣による改善機序について明らかにするために、脳・骨髄相関に起因した扁桃体-視床下部系の可塑性について検討している。これまでの成果として、慢性拘束ストレスは、視床下部における炎症反応(室傍核における骨髄由来性ミクログリアの浸潤など)を促進すること、一方で定期的な運動習慣は視床下部における細胞遊走活性化因子の遺伝子発現の低下を介して骨髄由来性ミクログリアの浸潤を抑制している可能性を明らかにした(Physiol Genomics 2023)。
2023年度は2022年度の研究を継続し、脳・骨髄相関とストレス性高血圧との関連性をより一層明らかにするために、抗生物質であるミノサイクリンの経口投与が、ストレスによる脳・骨髄炎症に及ぼす影響について調べた。慢性拘束ストレス(拘束ストレス、1時間/日、5日/週、3週間)により惹起された血圧上昇、血中コルチコステロン濃度上昇、骨髄の炎症反応(IL1b、Tlr4、Nos2遺伝子高発現)、血液中炎症細胞(CD4+/CD8+、CD68+)の増加と血管内皮前駆細胞(CD4-/CD5-/CD8-/CD90+)の減少は、ミノサイクリン経口投与により改善された。以上より、ストレスによる骨髄の炎症反応が高血圧発症に起因している可能性を一層支持する結果を得ることができた。
また、2023年度は共同研究者のDr Zubcevic(トレド大学)の研究室を訪問し、ラットの慢性ストレスとその対策としての運動習慣が、腸内細菌叢に及ぼす影響(脳・腸相関)についても調べた。腸内細菌叢の発現パターンについてみると、拘束ストレスや運動による有意な変化を認めなかったことから、ストレスによる血圧上昇や運動による改善効果の機序に腸・脳相関は寄与していない可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2023年度は、これまでの研究成果をPhysiol Genomics 2023に掲載することができた。また、米国トレド大学にてDr Zubcevicとの共同研究を実施することができた。現在までのところ、当初の予定の80%の研究を遂行することができているが、2022年まで続いたCOVID-19の影響や、共同研究者がフロリダ大学からトレド大学に異動するなど予期しないことが重なり、昨年度までに研究を終了することができなかった。以上より、(3)やや遅れている、と判断した。

今後の研究の推進方策

昨年度に引き続き、ストレスに対する抗生物質ミノサイクリンの効果について主として視床下部領域に焦点を当てた研究を実施する。ストレスに対するミノサイクリン投与が視床下部における細胞遊走活性化因子の遺伝子発現に及ぼす影響や視床下部室傍核における骨髄由来ミクログリアの存在の有無、さらにミクログリアの形態に及ぼす影響等について検討する。また、昨年度に引き続き、トレド大学による技術支援を受けて、自律神経性循環調節系を維持した脳脊髄標本(working heart brainstem preparation; WHBP)を用いた生理機能実験を行い、炎症性因子(サイトカインなど)が視床下部室傍核等の自律神経性循環調節機能に及ぼす影響について検討する。遺伝子発現解析実験は主としてDr Gouraudが、生理機能実験と免疫染色は主として和気、山中、および大学院生が行う。得られた研究成果を国内外の学会ならびに国際学術誌にて報告する予定である。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 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

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] トレド大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベトナム軍医大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トレド大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベトナム軍医大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トレド大学/フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベトナム軍医大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of exercise on brain-bone marrow interactions in chronic stress: potential mechanisms preventing stress-induced hypertension2023

    • 著者名/発表者名
      Thu Van Nguyen, Ko Yamanaka, Keisuke Tomita, Jasenka Zubcevic, Sabine S S Gouraud, Hidefumi Waki
    • 雑誌名

      Physiological Genomics

      巻: 55 号: 5 ページ: 222-234

    • DOI

      10.1152/physiolgenomics.00168.2022

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Expression of c-Fos in nausea-associated brain regions during high-intensity endurance exercise.2023

    • 著者名/発表者名
      Ichihara H, Yamanaka K, Waki H.
    • 学会等名
      The 10th Federation of the Asian and Ocecanian Physiological Societies (FAOPS) Congress
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of oral minocycline on bone marrow inflammation in the restraint stress-induced hypertension2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Van Thu, Yamanaka Ko, Tomita Keisuke, Pham Thuy Linh, Zubcevic Jasenka, Gouraud Sabine S. S., Waki Hidefumi
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ストレス誘発性高血圧に対するミノサイクリン経口投与が骨髄内炎症関連遺伝子発現に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Van Thu, 山中航, 冨田圭佑, Pham Thuy Linh, Jasenka Zubcevic、Gouraud Sabine, 和気秀文
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラットの慢性拘束ストレスが脳および骨髄に及ぼす影響 ~脳・骨髄相関を探る~2021

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Van Thu、山中航、冨田圭佑、Zubcevic Jasenka、Gouraud Sabine, 和気秀文
    • 学会等名
      CVMW2021第57回高血圧関連疾患モデル学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性ストレスに対する運動介入が視床下部の遺伝子発現プロファイルに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      冨田圭佑、山中航、Nguyen Van Thu、Gouraud Sabine、和気秀文
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性拘束ストレスが脳・骨髄相関に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Van Thu、山中航、冨田圭佑、Zubcevic Jasenka、Gouraud Sabine、和気秀文
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性拘束ストレスと運動のストレス改善効果が視床下部遺伝子の発現プロファイルに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      冨田圭佑、山中航、月岡惠惟、Nguyen Van Thu、Gouraud Sabine、和気秀文
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 扁桃体中心核における情動刺激に対する心血管調節の切り替え2021

    • 著者名/発表者名
      山中航、和気秀文
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会, 別府国際コンベンションセンター, 大分, 2020年3月17-19日, 3P-077 (誌面開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of daily voluntary exercise on stress-induced high blood pressure and gene expression profiles of the amygdala in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Waki H, Tomita K, Yamanaka K, Tsukioka K, Nguyen VT, Gouraud S.
    • 学会等名
      American Physiological Society, Integrative Physiology of Exercise, Virtual Conference, 2020/11/09-13
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 情動に基づく心血管応答制御における扁桃体中心核の役割2020

    • 著者名/発表者名
      山中航、和気秀文
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会(鹿児島), シンポジウム8-3「運動を支える神経メカニズムの解明に向けて -若手研究者が挑む脳研究最前線-」、誌面開催, 2020年9月24-26日
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス性高血圧における扁桃体STAT3の役割2020

    • 著者名/発表者名
      和気秀文、冨田圭祐、月岡惠惟、Nguyen Van Thu、Gouraud Sabine、山中航
    • 学会等名
      第56回高血圧関連疾患モデル学会学術総会, 2020年11月14-15日
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Switching of autonomic cardiovascular regulation to emotional stimuli by the central nucleus of the amygdala in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Ko Yamanaka, Hidefumi Waki
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Counteractive effects of daily exercise on stress-induced alteration of NTS transcriptome in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Hidefumi Waki, Makoto Suzuki, Keisuke Tomita, Ko Yamanaka, Kei Tsukioka, Sabine Gouraud
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 拘束ストレスラットに対する運動介入が延髄孤束核における神経伝達系因子に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      和気秀文, 鈴木誠, 冨田圭佑, 山中航, 月岡惠惟, Gouraud Sabine
    • 学会等名
      第29回日本循環薬理学会・第55回高血圧関連疾患モデル学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム「高血圧における交感神経系の役割:病態生理の理解」高血圧における運動療法の意義:基礎研究から機序を探る2019

    • 著者名/発表者名
      和気秀文
    • 学会等名
      第72回日本自律神経学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 別冊・医学の歩み 健康寿命延伸に寄与する体力医学 運動トレーニングによる高血圧改善の機序-中枢 性機序を中心に2020

    • 著者名/発表者名
      和気秀文, Gouraud Sabine
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学 スポーツ健康科学部 生理学研究室

    • URL

      https://jsphysiol.org

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学大学院スポーツ健康医科学研究所

    • URL

      https://research-center.juntendo.ac.jp/hss/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学スポーツ健康医科学研究所

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/hss/labo/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-10-10   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi