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アルツハイマー病発症緩和に有用な食品微生物をモデル生物「線虫・メダカ」で探る

研究課題

研究課題/領域番号 22K11781
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

小村 智美  兵庫県立大学, 環境人間学部, 助教 (10736515)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβ / メダカ / 行動解析 / 線虫 / C. elegans / 乳酸菌 / 食品微生物
研究開始時の研究の概要

認知症患者の60%を占めるアルツハイマー病は、脳内にアミロイドβペプチド(Aβ)が生成・凝集し、神経細胞に変性を来すことで記憶障害が生じる。本研究では、短期間で評価可能なアルツハイマー病モデル線虫を用いてAβ生成を抑制する食品微生物の探索を行う。細菌食性の線虫は、その消化システムがヒトと大きく異なるため、モデル線虫で発見したAβ生成抑制菌株の評価には、脊椎動物である「メダカ」のアルツハイマー病モデルを作製し、その行動変化を解析することで、食品微生物の経口摂取がアルツハイマー病発症を緩和する可能性を検証する。

研究実績の概要

認知症患者の60%を占めるアルツハイマー病は、脳内にアミロイドβ(Aβ)が生成・凝集し、神経細胞に変性を来すことで記憶障害が生じる。前年度は、Aβを発現させたトランスジェニック線虫を用いて、乳酸菌摂取におけるAβ抑制効果を報告した。
そこで今年度は、より高等なモデル生物である小型魚「メダカ」を用いて乳酸菌の効果の更なる検証を深めるために、下記の環境整備および実験を行った。まずメダカの飼育環境の設備を整え、水槽を最大32個設置可能な集合水槽システムを研究室にセットアップした。実験するためには実験個体数を確保する必要があるため、常時維持するメダカの成魚数を増やした。
そしてメダカを用いた表現型の評価系模索と認知症モデルメダカの作製法の検討を試みた。メダカを用いた評価系のひとつとして、行動解析の方法開発を進めた。そしてキュベットを用いて稚魚を1尾ずつ行動追跡可能であること、キュベット6個を同時に動画撮影する方法を開発した。認知症モデルメダカの作製は、合成Aβペプチドを脳内に注入したモデルを作製することを最終目標とし、まずメダカの脳内へ注射するために微小ガラス管を用いたマイクロインジェクションの条件検討を行った。脳内に蒸留水を注入する作業のみでも、稚魚の生死にバラツキが生じた。その理由としてガラス管の口径やインジェクション量に大きく左右されることが考えられる。今後、インジェクション法の更なる検討を実施する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

モデル生物「メダカ」の集合水槽を導入することで、維持する個体数を大幅に増加させることができ、実験数確保を心配することなく実験を行えるようになった。そしてメダカ稚魚の行動解析の方法を確立することができた。

今後の研究の推進方策

認知症のモデルメダカの作製を行うために、マイクロインジェクション法を用いて実験を進めたところ、脳内注射が個体に及ぼす影響は、インジェクションの手技に大きく左右されることが判明した。そこで来年度は、脳内注射の厳密な条件検討を行い、インジェクションにおける負荷および個体間でのバラつきを最小限に抑えられる条件を見出すことを目標とする。またインジェクション法が困難であった場合に備えて、薬剤を用いたモデル作製の検討も同時進行で進める。

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

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Protective effect of Lactococcus laudensis and Pediococcus parvulus against neuropathy due to amyloid-beta in Caenorhabditis elegans2022

    • 著者名/発表者名
      Komura Tomomi、Aoki Motoshi、Kotoura Satoshi、Nishikawa Yoshikazu
    • 雑誌名

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      巻: 155 ページ: 113769-113769

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113769

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経機能障害緩和に有用な乳酸菌をモデル生物「線虫・メダカ」で探る2023

    • 著者名/発表者名
      小村智美, 吉田将之, 木下政人, 青木基, 西川禎一
    • 学会等名
      第44回日本食品微生物学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳酸菌・食品成分の機能性を線虫モデルで探る2023

    • 著者名/発表者名
      小村智美
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024 BBB連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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