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誘導体化イメージングMSを軸とした抗うつ作用を示すテアニンの脳内作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K21178
補助金の研究課題番号 21H02133 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関福島大学

研究代表者

平 修  福島大学, 食農学類, 教授 (30416672)

研究分担者 三浦 至  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (30612709)
前島 裕子  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (40438669)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードイメージング質量分析 / テアニン / うつ病改善 / 脳 / モノアミン / GABA / イメージング / 質量分析 / うつ病 / うつ
研究開始時の研究の概要

テアニンがうつ病時の脳内神経伝達物質・各受容体の働きを改善することの証明には大きく2つの問いがある。(1)テアニンが及ぼす抗うつ効果(脳への働きかけ)の機序はどのようなものか?。(2)うつ病の原因とされる3つの仮説は、脳全体を俯瞰的・網羅的に調べた時にそれぞれ独立して状態で発症に繋がるのか、それとも関連性はあるのか?。これらの問いの解答にイメージングMS技術と分子生物学手法を合わせて挑む。

研究成果の概要

テアニン(茶葉成分)は、脳内に送達された後、GABAやドーパミンを増加することが知られていたが、その可視化はこれまで行われてこなかった。今回、イメージング質量分析を駆使して、テアニン投与後の脳内動態と神経伝達物質の変化を空間的変動を明らかにした。
テアニン摂取うつマウスは、うつ度合いが低かった。脳内イメージング質量分析の結果ではうつマウスと、うつマウス+テアニンを比較すると、うつマウス+テアニンでは、DA、ノルアドレナリンおよびGABAがうつマウスよりも多かった。テアニンがうつ病予防に効果的であることを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

うつ病は目に見えない精神的要因がトリガーとなり情報伝達能低下を誘引する疾患とされるが、明確な原因・病態が不明で根治が困難とされている。これまで曖昧であった食品成分による抗うつメカニズムの一端を、イメージング質量分析という先端技術を用いることで、分子・空間レベルで可視化できたことは、学術的に大きな前進である。神経伝達物質の変動を脳領域ごとに高精度で定量・可視化できた。社会的には、薬に頼らないメンタルヘルスケアが求められる現代において、テアニンのような天然由来の食品成分が科学的根拠をもって予防・補助療法として位置づけられることは大きな意義がある。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Determination and Imaging of Lactones in Beef by Girard’s Reagent T Derivatization Technique2024

    • 著者名/発表者名
      Shikano Hitomi、Matsumoto Kazunori、Honma Fumika、Obana Naoaki、Yoshinaga Kazuaki、Takada Yuka、Ishikawa Naoto、Hara Meguru、Kaneko Daisaku、Taira Shu
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 36 号: 3 ページ: 823

    • DOI

      10.18494/SAM4813

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2024-03-08
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of Nutrients and Functional Compounds of Asparagus (Asparagus officinalis L.) by Imaging Mass Spectrometry2024

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Mariko、Shikano Hitomi、Watanabe Yukino、Muto Makoto、Kaneko Daisaku、Taira Shu
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 36 号: 3 ページ: 831

    • DOI

      10.18494/SAM4817

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2024-03-08
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Localization Analysis of Immature Soybean (Edamame) Content via Mass Spectrometry Imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Kaneko Daisaku、Shikano Hitomi、Miyama Yoko、Kurosawa Toshimitsu、Kuwaba Yuya、Miyabayashi Ayano、Terasawa Hideki、Kobayahi Shoko、Okajima Kosuke
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 36 号: 3 ページ: 841

    • DOI

      10.18494/SAM4823

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2024-03-08
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primiparas’ prenatal depressive symptoms, anxiety, and salivary oxytocin level predict early postnatal maternal-infant bonding: a Japanese longitudinal study2024

    • 著者名/発表者名
      Kanekasu Hitomi、Shiraiwa Yachiyo、Taira Shu、Watanabe Hiroko
    • 雑誌名

      Archives of Women's Mental Health

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s00737-024-01441-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amino acid catabolite markers for early prognostication of pneumonia in patients with COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      Maeda Rae、Seki Natsumi、Uwamino Yoshifumi、Wakui Masatoshi、Nakagama Yu、Kido Yasutoshi、Sasai Miwa、Taira Shu、Toriu Naoya、Yamamoto Masahiro、Matsuura Yoshiharu、Uchiyama Jun、Yamaguchi Genki、Hirakawa Makoto、Kim Yun-Gi、Mishima Masayo、Yanagita Motoko、Suematsu Makoto、Sugiura Yuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 8469-8469

    • DOI

      10.1038/s41467-023-44266-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shared GABA transmission pathology in dopamine agonist- and antagonist-induced dyskinesia2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Yoshifumi、Yagishita Sho、Sano Hiromi、Sugiura Yuki、Dantsuji Masanori、Suzuki Toru、Mochizuki Ayako、Yoshimaru Daisuke、Hata Junichi、Matsumoto Mami、Taira Shu、Takeuchi Hiroyoshi、Okano Hideyuki、Ohno Nobuhiko、Suematsu Makoto、Inoue Tomio、Nambu Atsushi、Watanabe Masahiko、Tanaka Kenji F.
    • 雑誌名

      Cell Reports Medicine

      巻: 4 号: 10 ページ: 101208-101208

    • DOI

      10.1016/j.xcrm.2023.101208

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of hair components by nanoparticle-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Shikano Hitomi、Takahashi Nobuyuki
    • 雑誌名

      Arabian Journal of Chemistry

      巻: 15 号: 11 ページ: 104205-104205

    • DOI

      10.1016/j.arabjc.2022.104205

    • 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] Optimization of the use of Py?Tag for next generation derivatization reagents in imaging mass spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Shikano Hitomi、Ikeda Akari、Maejima Yuko、Kobayashi Shoko、Terauchi Tsutomu、Yokoyama Jun、Shimomura Kenju、Taira Shu
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 134 号: 3 ページ: 264-268

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.06.007

    • 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] Pyrylium based derivatization imaging mass spectrometer revealed the localization of L-DOPA2022

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Ikeda Akari、Sugiura Yuki、Shikano Hitomi、Kobayashi Shoko、Terauchi Tsutomu、Yokoyama Jun
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 8 ページ: e0271697-e0271697

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0271697

    • 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] Imaging of Plant Hormones with Nanoparticle-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Shiono Katsuhiro
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 9 ページ: 127-139

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2030-4_9

    • ISBN
      9781071620298, 9781071620304
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Analysis of Derivatization Reagents for Catecholamines and Amino Acids2021

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Ikeda Akari、Kobayashi Shoko、Shikano Hitomi、Ikeda Ryuzoh、Maejima Yuko、Horita Shoichiro、Yokoyama Jun、Shimomura Kenju
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 13 ページ: 6217-6217

    • DOI

      10.3390/app11136217

    • 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
  • [雑誌論文] Localization analysis of essential oils in perilla herb using derivatized mass spectrometry imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Taira Shu、Kiriake‐Yoshinaga Aya、Shikano Hitomi、Ikeda Ryuzoh、Kobayashi Shoko、Yoshinaga Kazuaki
    • 雑誌名

      Food Science & Nutrition

      巻: 9 号: 5 ページ: 2779-2784

    • DOI

      10.1002/fsn3.2232

    • 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] Understanding mental health from single hair by nanoparticle-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Shu TAIRA
    • 学会等名
      Euro Analysis 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テアニン摂取による パーキンソン病症状改善効果2023

    • 著者名/発表者名
      平 修
    • 学会等名
      日本食品科学工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有効成分の局在を見る・観る  ~イメージング質量分析~2023

    • 著者名/発表者名
      平 修
    • 学会等名
      日本香粧品学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ微粒子支援型質量分析によるストレ付加マウスのバイオーカ探索2022

    • 著者名/発表者名
      平修
    • 学会等名
      70th質量分析討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 質量顕微鏡を用いた食物中における機能性分子イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      平修
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第78回学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 誘導体化イメージングMSによるテアニン体内動態の可視化と脳への影響2021

    • 著者名/発表者名
      平修
    • 学会等名
      68th日本食品科学工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] バイオサイエンスのための基礎化学2023

    • 著者名/発表者名
      平修、杉浦 悠毅、田村 倫子 、永井 俊匡
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://nanopaldims.wixsite.com/tairalabhome

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      https://nanopaldims.wixsite.com/tairalabhome

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 社会的敗北状況改善用組成物2022

    • 発明者名
      平 修、小関 誠、安部 綾
    • 権利者名
      太陽化学株式会社、国立大学法人福島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-079396
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 毛髪を用いたストレス検出法2022

    • 発明者名
      平 修、高橋 信行、小関 誠、安部 綾
    • 権利者名
      太陽化学(株)、福島大学、ワイエイシイホールディングス(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-079403
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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