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情動制御作用を有するプラズマローゲンのデザインと脳内輸送経路および標的細胞の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07918
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52030:精神神経科学関連
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

宇田川 潤  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (10284027)

研究分担者 林 雅弘  宮崎大学, 農学部, 教授 (00289646)
岩崎 雄吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50273214)
内村 康寛  滋賀医科大学, 医学部, 特任准教授 (90803990)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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)
キーワードリン脂質 / 行動 / 血液脳関門 / プラズマローゲン / 不安 / 自発活動性 / 社会行動 / 脳血液関門 / 行動変化 / 化学構造 / 合成 / 情動 / 脳内輸送
研究開始時の研究の概要

脳内のエタノールアミンプラズマローゲン(PlsEtn)は哺乳動物の行動に関係すると考えられている。本研究では、発達障がいや精神疾患の予防や治療に応用可能な高機能PlsEtnの創出を目指し、以下の実験を行う。
①ビニールエーテル結合や多価不飽和脂肪酸の有無など、分子構造の異なるリン脂質を合成し、ラットに投与して行動変化を観察する。これにより分子構造と機能との関連を明らかにできる。
②安定同位体標識PlsEtnを合成し、脳内移行経路や脳内動態を調べる。これにより高機能PlsEtnの標的となる細胞や反応系が明らかとなる。
③これらの知見をもとに、より高機能なPlsEtnをデザインする。

研究成果の概要

異なる分子内構造を有するリン脂質をラットに投与し行動変化との関連を調べたところ、sn-2位のDHAは探索行動の低下を招くが、sn-1位のエーテル結合やsn-3位のコリンへの置換は探索行動を活性化させることが示唆された。また、PE(18:0/22:6)による記憶低下作用は、sn-1位のビニルエーテル結合やsn-3位のコリンへの置換によって消失することが示唆された。一方、PCではsn-1位のビニルエーテル結合が抗不安作用に重要であり、PC・PE共にsn-2位のDHAは社会行動抑制に働くと考えられた。また、リン脂質の標的部位の候補として、前頭皮質を含む大脳皮質、視床、扁桃体、海馬、脳梁が推定された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

統合失調症を含む精神疾患、自閉症などの神経発達症、アルツハイマー型認知症などの神経変性疾患では、脳内のリン脂質構成異常が指摘されている。しかしながら、特定のリン脂質の脳機能に与える影響に関しては、未だ不明の点が多い。。
本研究では、構造的特徴の異なるリン脂質をラットに投与し、行動変化を観察することで、リン脂質の分子内構造と情動制御機能との関連を明らかにしてきた。その成果は、情動制御においてより高機能なリン脂質の開発に応用可能である。また、リポソームを用いたリン脂質の脳内取り込みの解析結果は、特異的な標的部位へのリン脂質の効率的な輸送手段の開発に重要な知見を提供すると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Plasmalogen in the brain: Effects on cognitive functions and behaviors attributable to its properties2022

    • 著者名/発表者名
      Udagawa Jun、Hino Kodai
    • 雑誌名

      Brain Research Bulletin

      巻: 188 ページ: 197-202

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2022.08.008

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excessive folic acid intake combined with undernutrition during gestation alters offspring behavior and brain monoamine profiles2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Ono,Kodai Hino,Tomoko Kimura,Yasuhiro Uchimura,Takashi Ashihara,Takako Higa,Hideto Kojima,Takashi Murakami,Jun Udagawa
    • 雑誌名

      Congenit Anom (Kyoto)

      巻: - 号: 4 ページ: 169-180

    • DOI

      10.1111/cga.12472

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 胎生期環境と精神神経発達2022

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 妊娠期の環境要因により誘起される生後の脳機能変化2020

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 38 ページ: 1586-1589

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 胎児科学をめざして(その2)、出雲から展開した研究2020

    • 著者名/発表者名
      大谷 浩、宇田川潤、八田稔久
    • 雑誌名

      島根医学

      巻: 40 ページ: 59-68

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 木村 智子,黒田実,久保佳範,内村康寛,河村奈美子,宇田川潤2024

    • 著者名/発表者名
      胎生初期低栄養閉経モデルラットにおける高度肥満ならびに非アルコール性脂肪性肝疾患発症メカニズムと腸内細菌の関連
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SLC22a23遺伝子ノックアウトラットの作製と表現型の解析2024

    • 著者名/発表者名
      内村康寛,日野広大,服部晃佑,椎野顯彦,久保佳範,大和田愛理,木村智子,菅原礼知安,久米真司,仲山貴永,醍醐弥太郎,真下知士,宇田川潤
    • 学会等名
      2023年度【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
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 胎生期の要因による行動異常のリスクは生後の環境により低減可能か?2023

    • 著者名/発表者名
      宇田川 潤
    • 学会等名
      第11回日本DOHaD学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ラットの行動に対するリン脂質の機能ーリン脂質の分子構造に着目してー2023

    • 著者名/発表者名
      菊池修平,岩崎雄吾,吉岡美奈,森田真也,多田竜,内村康寛,小林友哉,木下雄介,古荘義雄,久保佳範,民秋均,石山博章,宇田川潤
    • 学会等名
      第99回日本解剖学会近畿支部学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 母動物の低栄養およびストレスが児に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      宇田川 潤
    • 学会等名
      第51回生殖発生毒性評価勉強会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 生後の仔の行動と脳内モノアミンプロファイルの変化における妊娠期の低栄養と過剰葉酸の相互作用について2022

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤、小野哲男、日野広大 、木村智子、内村康寛、 芦原貴司 、比嘉貴子 、小島秀人、村上節
    • 学会等名
      第62回日本先天異常学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠母体の環境と子の心の発達との関連について2021

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤
    • 学会等名
      第9回新胎児学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 妊娠期の母体栄養障害と仔の生後の行動異常―低栄養と過剰葉酸摂取との相互作用についてー2021

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤、小野哲男、日野広大、木村智子、内村康寛、芦原貴司、比嘉貴子、小島秀人、村上節
    • 学会等名
      第10回日本DOHaD学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] DOHaD 先制医療への展開2024

    • 著者名/発表者名
      宇田川潤(分担執筆)
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      金原出版
    • ISBN
      9784307170796
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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