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脳発達期の脂肪酸栄養が発達障害の発症増悪に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 22K11833
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
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

山本 由似  東北医科薬科大学, 医学部, 助教 (80635087)

研究分担者 大和田 祐二  東北大学, 医学系研究科, 教授 (20292211)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードFABP3 / 抑制性介在ニューロン / 多価不飽和脂肪酸 / GABA / パルブアルブミン
研究開始時の研究の概要

脳発達期の低栄養暴露により、神経発達障害が招来される。この変化は成長後も神経機能に影響を与える。脳内脂肪酸代謝の異常が一因と考えられているが、その分子機構は不明である。本研究の目的は、脂肪酸結合タンパク質(FABP)によって制御される神経細胞の脂質恒常性維持が、生涯を通じた神経活動にどのような意義を持つのか検証することである。生涯を通じてパルブアルブミン陽性抑制性介在(PV)ニューロンに高発現するFABP3に着目し、①新生児期mPFCのPVニューロン成熟が、FABP3によっていかに制御されているのか、②新生児期mPFCのPVニューロン成熟異常が、発達障害症状にいかに関与するのか検証する。

研究実績の概要

脳発達期の低栄養暴露により、神経発達障害が招来される。この変化は成長後も神経機能に影響を与える。脳内脂肪酸代謝の異常が一因と考えられているが、その分子機構は不明である。本研究の目的は、細胞内脂肪酸輸送体の脂肪酸結合タンパク質(FABP)によって制御される神経細胞の脂質恒常性維持が、生涯を通じた神経活動にどのような意義を持つのか検証することである。本研究では神経細胞に特異的に発現するFABP3に注目した。
本年度の研究では、ドキシサイクリン誘導性に野生型FABP3および、脂肪酸結合能を欠いた変異型FABP3を発現するHEK細胞を樹立した。野生型FABP3過剰発現細胞では、mTORシグナルが賦活化し、後期エンドソーム(LE)の形成が促進された。一方、変異型FABP3発現細胞では、この現象は認めれられなかった。FABP3の細胞内の量的変化によって、細胞の増殖や成長、栄養状態のセンサーとしても働くmTORシグナル活性が制御されていることを明らかにした。この新知見は現在欧文雑誌に投稿中である。

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

エンドソームの成熟および細胞内のmTOR活性制御に、FABP3が関与しているという重要な所見を得ることができた。神経系細胞におけるFABP3によるエンドソーム解析についても、Neuro2A細胞を使っておおむね順調に進んでいる。一方で、野生型マウスおよびFABP3欠損マウス由来の初代培養神経細胞を用いたエンドソーム解析は未だ安定した結果が得られていない。

今後の研究の推進方策

計画書通りに研究を推進する。特に野生型マウスおよびFABP3欠損マウス由来の初代培養神経細胞における、エンドソーム解析が不十分である。これまで得られた解析結果については、論文化を進める。

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

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 多価不飽和脂肪酸およびFABPに着目した精神疾患の病態解明2024

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yui
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 159 号: 2 ページ: 118-122

    • DOI

      10.1254/fpj.23093

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 年月日
      2024-03-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyunsaturated fatty acids-induced ferroptosis suppresses pancreatic cancer growth.2024

    • 著者名/発表者名
      Suda A, Umaru BA, Yamamoto Y, Shima H, Saiki Y, Pan Y, Jin L, Sun J, Low YLC, Suzuki C, Abe T, Igarashi K, Furukawa T, Owada Y, Kagawa Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 14 号: 1 ページ: 4409-4409

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55050-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oleic acid‐bound FABP7 drives glioma cell proliferation through regulation of nuclear lipid droplet formation2022

    • 著者名/発表者名
      Umaru Banlanjo Abdulaziz、Kagawa Yoshiteru、Ohsaki Yuki、Pan Yijun、Chen Chuck T.、Chen Daniel K.、Abe Toshiaki、Shil Subrata Kumar、Miyazaki Hirofumi、Kobayashi Shuhei、Maekawa Motoko、Yamamoto Yui、Wannakul Tunyanat、Yang Shuhan、Bazinet Richard P.、Owada Yuji
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 290 号: 7 ページ: 1798-1821

    • DOI

      10.1111/febs.16672

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 山本 由似, 尾形 雅君, 川畑 伊知郎, 福永 浩司, 大和田 祐二, 上条 桂樹2024

    • 著者名/発表者名
      FABP3は後期エンドソームにおけるmTORシグナルを制御する
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪酸結合タンパク質3(FABP3)欠損による内側前頭前野における遺伝子発現の変化2023

    • 著者名/発表者名
      山本 由似,川畑 伊知郎,福永 浩司,大和田 祐二
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 新生仔期マウスの前帯状皮質におけるFABP3の機能的役割2023

    • 著者名/発表者名
      山本 由似, 尾形 雅君, 大和田 祐二, 上条 桂樹
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] FABPに着目した精神疾患の病態解明2022

    • 著者名/発表者名
      山本由似, 大和田祐二
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/kaibou/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/yuiyama

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/kaibou/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/kaibou/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/yuiyama

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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