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小児期栄養環境が形づくる髄鞘構造とその精神症状への効果の検討

研究課題

研究課題/領域番号 20H03604
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

牧之段 学  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (00510182)

研究分担者 栗本 一基  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (20415152)
鳥塚 通弘  奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (20588529)
山室 和彦  奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (60526721)
末次 志郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード栄養 / エライジン酸 / オレイン酸 / 炎症 / 髄鞘 / 前頭前野 / 社会行動 / 社会性 / ミクログリア / 髄鞘形成 / 脂肪酸 / 小児期 / 脂質 / マウス / 小児期体験 / 運動
研究開始時の研究の概要

ネグレクトなどの虐待は様々な精神疾患を引き起こす。応募者らは、ネグレクトを模した幼若期隔離マウスの前頭前野髄鞘形成および同部位の機能低下を明らかにした。一方、約80%が脂質で構成される髄鞘では、幼若期に取り込まれた脂肪酸組成が成体期まで長期にわたり保持される。本研究課題では、幼若期の脂質栄養環境が前頭前野の髄鞘構造、前頭前野機能および行動にどのような変化を与えるのかなどを最先端の技術を用いて多面的に解析し、前頭前野の髄鞘形成に関与する脂質動態基盤を明らかにする。次に、これらの結果を踏まえ、幼若期隔離マウスの前頭前野髄鞘形成障害を改善する方法(脂質栄養介入、運動介入)を探索する。

研究成果の概要

ネグレクトなどの逆境的小児期体験は精神面に長期に悪影響を及ぼすが、本研究では小児期のトランス脂肪酸の摂取状況がのちの社会行動に与える影響を検討した。髄鞘形成の発達が顕著な生後11日目から45日目までの投与でのみエライジン酸が髄鞘に取り込まれ、長期にわたり髄鞘構造を変化させるとの仮説であったが、オレイン酸投与群においてもエライジン酸が検出された。社会行動が幼若期群エライジン酸群でのみ障害されていたため、RNA-seqとシングルマイクログリアRNA-seqで評価したところ、エライジン酸投与群での顕著な炎症反応亢進や特定のマイクログリアクラスターの異常が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コロナ禍により児童虐待件数はさらに増加して大きな社会問題となっているが、ネグレクトなどによる不良な栄養環境がのちのメンタルヘルスや脳機能にどういった影響を与えるのかは不明である。本研究では、幼若期と成体期のマウスにマーガリンなどに含まれるトランス脂肪酸(エライジン酸)と投与し、児童虐待児で認められる髄鞘形成障害や脳内炎症について調べたところ、幼若期に投与されたマウスは社会性が低下し、特定のマイクログリア群が異常となることが確認された。これらの結果により、幼若期の脂質栄養環境は成体期よりも社会性などに悪影響を及ぼすことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Juvenile social isolation affects the structure of the tanycyte-vascular interface in the hypophyseal portal system of the adult mice.2023

    • 著者名/発表者名
      1.Takemura S, Ayami Isonishi, Horii-Hayashi N, Tanaka T, Tatsumi K, Komori T, Yamamuro K, Yamano M, Nishi M, Makinodan M, Wanaka A.
    • 雑誌名

      Neurochem. Int

      巻: 162 ページ: 105439-105439

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2022.105439

    • 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] Juvenile social isolation immediately affects the synaptic activity and firing property of fast-spiking parvalbumin-expressing interneuron subtype in mouse medial prefrontal cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Okamura Kazuya、Yoshino Hiroki、Ogawa Yoichi、Yamamuro Kazuhiko、Kimoto Sohei、Yamaguchi Yasunari、Nishihata Yosuke、Ikehara Minobu、Makinodan Manabu、Saito Yasuhiko、Kishimoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 33 号: 7 ページ: 3591-3606

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac294

    • 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] The effects of maternal separation on behaviours under social-housing environments in adult male C57BL/6 mice2021

    • 著者名/発表者名
      Endo Nozomi、Makinodan Manabu、Mannari-Sasagawa Takayo、Horii-Hayashi Noriko、Somayama Nami、Komori Takashi、Kishimoto Toshifumi、Nishi Mayumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 527-527

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80206-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maternal immune activation affects hippocampal excitatory and inhibitory synaptic transmission in offspring from an early developmental period to adulthood.2020

    • 著者名/発表者名
      6.Nakagawa K, Yoshino H, Ogawa Y, Yamamuro K, Kimoto S, Noriyama Y, Makinodan M, Yamashita M, Saito Y, Kishimoto T
    • 雑誌名

      Font Cell Neurosci

      巻: 14 ページ: 241-241

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.00241

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Juvenile Social Isolation Enhances the Activity of Inhibitory Neuronal Circuits in the Medial Prefrontal Cortex.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamuro K, Yoshino H, Ogawa Y, Okamura K, Nishihata Y, Makinodan M, Saito Y, Kishimoto T
    • 雑誌名

      Front Cell Neurosci

      巻: 14 ページ: 105-105

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.00105

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ミクログリアBDNFと前頭前野のE-Iバランス2022

    • 著者名/発表者名
      牧之段学
    • 学会等名
      BPCNPNPPP4大会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症におけるE-Iバランス2022

    • 著者名/発表者名
      牧之段学
    • 学会等名
      日本精神神経学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症の心理的不適応が引き起こす諸問題の生物学的検討2021

    • 著者名/発表者名
      牧之段学
    • 学会等名
      日本認知・行動療法学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 臨床精神科医だからできる神経化学研究2021

    • 著者名/発表者名
      牧之段学
    • 学会等名
      日本精神神経学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Juvenile brain-derived neurotrophic factor from microglia regulates social behavior in adult mice.2020

    • 著者名/発表者名
      1.Makinodan M, Komori T, Okamura K, Yamamuro K, Ikehara M, Endo N, Nishi M, Kishimoto T
    • 学会等名
      American College of Neuropsychopharmacology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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