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ストレス性うつ様・不安行動に対する運動の効果は腸内細菌叢を介して生じるか

研究課題

研究課題/領域番号 22K11572
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59020:スポーツ科学関連
研究機関川崎医療福祉大学

研究代表者

小柳 えり  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (50804647)

研究分担者 矢野 博己  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (20248272)
青木 孝文  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (30782239)
三宅 沙知  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (80633859)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードうつ様・不安様行動 / 自発運動 / 社会的敗北ストレス / 腸内細菌叢 / 行動変容 / 自発運動習慣
研究開始時の研究の概要

世界的規模で蔓延する新型コロナウイルス感染症により、その対策の基本とされる不要不急の外出自粛が人々の生活を激変させている。健康で幸せな生活を維持する上で、運動・身体活動は欠かせないものであることは周知の事実であり、コロナ禍の外出自粛は、今後さらに健康を脅かす可能性が高い。社会からの孤立により生じるうつ様不安症状に対して、改めて運動習慣の意義を強く見出せるものと考える。
本研究は、ストレス社会で生きる現代人の気分障害に対する運動の効果を2つの視点、1)腸内細菌叢を介した運動の予防効果、2)腸内細菌叢を介さない運動の独立した効果の両方から、SDSモデルマウスを用いて検討する。

研究実績の概要

世界的規模で蔓延する新型コロナウイルス感染症により、その蔓延防止対策の基本とされる不要不急の外出自粛が人々の生活を激変させている。健康で幸せな生活をするうえで運動・身体活動は欠かせないことは周知の事実であるが、外出自粛は今後さらに健康を脅かす可能性が高い。社会からの孤立により生じたうつ様不安症状に対して、改めて運動習慣の意義を強く見いだせるものと考える。
本研究では、気分障害に対する運動の効果を2つの視点1)腸内細菌叢を介した運動の予防効果、2)腸内細菌叢を介さない運動の独立した効果の両面から明らかにすることとし、社会的敗北ストレス(Social Defeat Stress: SDS)モデルマウスのうつ様及び不安行動評価と自発運動マウスの行動評価、脳内遺伝子発現、腸内細菌叢解析を実施している。これまで実験動物にはC57/BL6雄マウスを使用し、ランダムに安静および自発運動を10週間負荷を行った。その後、SDSを負荷し、行動観察を行った。その結果、SDS負荷マウスのうつ様及び不安行動は、シュークロース嗜好性テストおよび社交性テストで低下することが観察されたものの、あらかじめ自発運動を負荷した運動習慣を有するマウスでは同様のストレス後においてもストレス耐性を示す個体が多く、ストレス耐性を示した。腸内細菌叢の変化については、ストレスおよび自発運動負荷による腸内細菌叢の変化が観察され、大変興味深いことにセロトニン代謝に関わる腸内細菌の変化が観察された。
そこで、本年度は運動したマウスの腸内細菌叢を移植されたレシピエントマウスのストレス反応としてうつ様行動の予防効果が観察されるか否か検討を行った。その結果、レシピエントマウスのうつ様行動の軽減や改善は観察されなかった。したがって運動負荷したマウスの腸内細菌叢そのもののみではうつ様行動の予防効果は生じない可能性が示唆された。

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

実験動物の飼育スペースの問題で若干、研究のスケジュールは遅れている。しかし、次年度は確実に腸内細菌叢の解析まで行える準備が整っており、計画していた分析を遂行する予定である。

今後の研究の推進方策

今年度の研究については、運動したマウスの腸内細菌叢の移植された個体(レシピエントマウス)のストレス反応としてみられるうつ様行動に影響について実験を行い、サンプリングまで終了し、順次、ターゲットとしている行動関連因子についての分析を進めている。SDSマウスおよび自発運動負荷マウスの腸内細菌叢の変化についての解析は、糞便中細菌DNA抽出を終え、現在次世代シークエンス解析の準備を進めている。また糞便移植による、レシピエントマウスの表現型の変化についても解析を終え、一定の解釈ができる分析データがそろった。腸内細菌叢の分析については、飼育スペースの関係でサンプリングを行う個体数の確保が遅れたため、若干スケジュールは遅れてた。現段階では計画していた個体のサンプル準備が整ったので、順次進めていく。行動に影響するとされる中枢の因子の遺伝子発現に加えて免疫系の関与についても測定を行うことを予定している。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Antidepressant properties of voluntary exercise mediated by gut microbiota2023

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Watanabe, Eri Oyanagi, Takafumi Aoki, Hiroki Hamada, Masato Kawashima, Takashi Yamagata, Michael J. Kremenik, Hiromi Yano
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 号: 11 ページ: 1407-1419

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad115

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動のうつ病予防効果と腸内細菌叢の関与2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉知央、小栁えり、青木孝文、濱田大幹、川島将人、山形高司、マイケル J. クレメニック、矢野博己
    • 雑誌名

      岡山体育学研究

      巻: 31 ページ: 2-11

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of voluntary exercise on depression in high-fat-fed mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Oyanagi, E., Watanabe, C. Hamada, H., Kawashima, M., Aoki, T., Yano, H.
    • 学会等名
      25th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preventive effect of exercise on depression-like behavior via decreasing hippocampal TSPO.2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, C., Oyanagi, E., Hamada, H., Kawashima, M., Yamagata, T., Aoki, T., Yano, H.
    • 学会等名
      25th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自発運動習慣のストレス耐性効果に及ぼす高脂肪食の影響2023

    • 著者名/発表者名
      小栁えり,渡邉知央,山形高司,立石加津紀,川島将人,青木孝文,濱田大幹,矢野博己
    • 学会等名
      第90回日本体力医学会中国・四国地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取マウスのうつ様行動に及ぼす腸内細菌叢および血中代謝産物の影響2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉知央,小栁えり,青木孝文,濱田大幹,川島将人,矢野博已
    • 学会等名
      第91回日本体力医学会中国・四国地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 肥満マウスのSDS誘導性うつ様行動に及ぼす自発運動の影響2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉知央,小栁えり,青木孝文,濱田大幹,川島将人,矢野博已
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Exercise Alters Gut Microbiota and Induces Prevention of Depression-Like Behavior in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe C, Oyanagi E, Aoki T, Hamada H, Kawashima M, Kremenik MJ, Yano H
    • 学会等名
      The 15th Symposium of the International Society of Exercise and Immunology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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