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2018 年度 実施状況報告書

発達期の脳DNAメチル化再編がもたらす精神疾患発症脆弱性と次世代への継承

研究課題

研究課題/領域番号 17K10264
研究機関千葉大学

研究代表者

松澤 大輔  千葉大学, 子どものこころの発達教育研究センター, 特任准教授 (10447302)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードDNAメチル化 / エピジェネティクス / HPLC / モノアミン濃度
研究実績の概要

脳内DNAメチル化の変化が発達期に与える可能性についてのマウスにおける可能性を検証している。出生後のメチル化変化を制限するために、メチル化反応に使われるメチルドナーを欠乏させた食事をマウス生後3-6週に与えて(メチルドナー欠乏群、以下FMCD群)、発達期=小児期にDNAメチル化が制限されるモデルとした。このメチルドナー欠乏群はメチルドナー制限後(6週齢)でも、発達後の12週齢期においても、海馬におけるメチル化や記憶に関連した遺伝子群(Dnmt3やAMPA受容体遺伝子)のメチル化を変化させ、恐怖や不安反応に違いをもたらした(Ishii et al.,2013,Tomizawa et al.,2015)。本研究では、そのように発達期に脳内メチル化の変化を受けたオス個体を親(F0)とする子ども世代のオス(F1)が行動的に変化をきたすかどうか主に検証する計画であった。H29年~H30度はメチルドナー欠乏が持たらすF0世代の行動変化と、脳内の代謝物変化を精査した。マウスは行動テストバッテリーとして、ビー玉隠し、オープンフィールド、新奇物体認識試験、高架式十字迷路を6週齢の時点で受けた。結果として、F1の行動は、F0世代がメチルドナー欠乏食を受けたかどうかによって変化しており、海馬内遺伝子のCamK2αとPP1の発現変化及びPP1のプロモーター領域にメチル化変化を伴っていた。また、行動テストバッテリー終了後、脳組織を採取、HPLCを用いて海馬のモノアミンの解析を行った。結果として、海馬のモノアミンのうち、ノルアドレナリン系とセロトニン系を中心として代謝物の変化が見られ、メチルドナー欠乏がもたらす行動変化の背景にそれらのモノアミン濃度の変動が関係してると考えられた。

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

2年目までの成果で、論文を一遍上梓し、現在さらに解析が可能な状態にあり、3年目に成果を加えて終えることができる予定にある。

今後の研究の推進方策

メチルドナー欠乏マウスの脳内のモノアミン濃度変化及び代謝物質濃度の更なる探索、及び、メチルドナー欠乏マウスの次世代マウスの行動変化およびその分子 基盤、行動変化の治療として薬剤やエンリッチな環境が効果を持つか、論文作成に必要な実験を追加し、解析、論文を上梓する予定である。併せて学会報告も行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Spontaneous recovery of fear differs among early - late adolescent and adult male mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii D, Matsuzawa D, Matsuda S, Tomizawa-Shinohara H, Sutoh C, Shimizu E.
    • 雑誌名

      International Journal of Neuroscience

      巻: 129 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/00207454.2018.1501049

  • [雑誌論文] Paternal methyl donor deficient diets during development affect male offspring behavior and memory-related gene expression in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Sahara Y, Matsuzawa D, Ishii D, Fuchida T, Goto T, Sutoh C, Shimizu E.
    • 雑誌名

      Developmental Psychobiology

      巻: 61 ページ: 17-28

    • DOI

      10.1002/dev.21801

  • [学会発表] Positive effect of environmental enrichment on fear extinction is affected by presence or absence of methyl donor in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Sahara Y, Matsuzawa D, Fuchida T, Goto T, Sutoh C, Shimizu E.
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society

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公開日: 2019-12-27  

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