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腸内細菌による異所性ニューロン新生誘発の分子基盤解明とてんかん治療法創出

研究課題

研究課題/領域番号 21H02808
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51030:病態神経科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

松田 泰斗  九州大学, 医学研究院, 講師 (10756993)

研究分担者 梅山 大地  九州大学, 医学研究院, 特任助教 (30706370)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード腸内細菌 / 神経幹細胞 / ニューロン新生 / てんかん / けいれん感受性 / 抗菌薬 / 異所性ニューロン新生 / レット症候群
研究開始時の研究の概要

ヒトを含む哺乳類成体脳の海馬歯状回顆粒細胞下帯に存在する神経幹細胞は、生涯を通して新たなニューロンを産生している。新生ニューロンは、通常、海馬顆粒細胞層内に配置され、学習や記憶の形成・維持に関与する。一方で、新生ニューロンの一部が歯状回の門部へ異所性に配置された場合は、てんかん原生となることがわかってきた。研究代表者はこれまでに、成体海馬の異所性ニューロン新生が、腸内細菌叢の変容によって誘発されることを示唆する結果を得ている。そこで本研究では、研究代表者独自の、けいれん感受性亢進モデルマウスを用いて、腸内細菌による異所性ニューロン新生誘発の分子基盤解明とてんかん治療法創出を目指す。

研究成果の概要

ヒトを含む哺乳類成体脳の海馬歯状回顆粒細胞下帯に存在する神経幹細胞は、生涯を通して新たなニューロンを産生している。新生ニューロンの一部が歯状回の門部へ異所性に配置された場合は、てんかん原生となることが、研究代表者と他のグループの研究によりわかってきたものの詳細なメカニズムは不明であった。本研究では、研究代表者独自の、けいれん感受性亢進モデルマウスを用いて、成体海馬の異所性ニューロン新生が、腸内細菌叢の変容によって誘発されることを発見した。さらに、抗菌薬投与により、特定の腸内細菌を除去することで、増加したけいれん感受性を低下させることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、同定した善玉菌の投与あるいは抗生物質投与による悪玉菌の除去などにより、「非侵襲的に」異所性ニューロン新生及びけいれん感受性亢進を改善する方法の開発を目指している。特に、てんかん原生獲得を防ぐ治療法はこれまでに確立されておらず、独創的な視点からてんかん治療に貢献できる。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Expression level of the reprogramming factor NeuroD1 is critical for neuronal conversion efficiency from different cell types2022

    • 著者名/発表者名
      Kanae Matsuda-Ito, Taito Matsuda, Kinichi Nakashima
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 17980 号: 1 ページ: 17980-17980

    • DOI

      10.1038/s41598-022-22802-z

    • 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] Early-life midazolam exposure persistently changes chromatin accessibility to impair adult hippocampal neurogenesis and cognition2021

    • 著者名/発表者名
      Doi Hiroyoshi、Matsuda Taito、Sakai Atsuhiko、Matsubara Shuzo、Hoka Sumio、Yamaura Ken、Nakashima Kinichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 38

    • DOI

      10.1073/pnas.2107596118

    • 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
  • [学会発表] 若手研究者の神経再生への挑戦〜ダイレクトリプログラミングは本当に可能か〜2022

    • 著者名/発表者名
      松田 泰斗
    • 学会等名
      第8回TRF研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Natural and artificial neurogenesis in the adult brain: Mechanisms and their possible application to treat neurological disorders2022

    • 著者名/発表者名
      松田 泰斗
    • 学会等名
      国立循環器病センターセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Natural and artificial neurogenesis in the adult brain: Mechanisms and their possible application to treat neurological disorders2022

    • 著者名/発表者名
      松田 泰斗
    • 学会等名
      京都大学CiRAセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early-life anesthetic exposure modifies the chromatin landscape to induce long-lasting neural stem cell dormancy2021

    • 著者名/発表者名
      松田 泰斗、土井 浩義、中島 欽一
    • 学会等名
      第44回日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神経幹細胞運命決定機構を明らかにする1細胞遺伝子発現・エピゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      松田泰斗
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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