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2021 年度 実績報告書

生物時計による脳機能制御基盤の解明と脳疾患改善への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H03944
研究機関東京大学

研究代表者

喜田 聡  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80301547)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード生物時計 / 記憶想起 / ドーパミン / cAMP / 海馬 / アルツハイマー型認知症 / 社会記憶 / BMAL1
研究実績の概要

前年度に引き続き、記憶想起に対するcAMP情報伝達経路の役割を解析した。光感受性cAMP産生酵素あるいは分解酵素をアデノ随伴ウイルスにより海馬に発現させる光遺伝学的解析、また、cAMP産生酵素あるいは分解酵素に対する阻害剤を投与する薬理学的解析を条件づけ文脈課題及び受動的回避反応課題を用いて実施し、cAMP情報伝達経路が記憶想起を正に制御することを明らかにした。さらに、興味深いことに、cAMP情報伝達経路は記憶再固定化も正に制御することを明らかにした。さらに、記憶想起制御に関わる新たな栄養素・食品成分の検索を試みた。cAMP情報伝達経路を活性化させる栄養素として必須アミノ酸ヒスチジンを想定し、ヒスチジン投与の影響を解析した結果、ヒスチジンが社会的認知記憶課題における記憶想起を改善することが示され、ヒスチジンが記憶想起障害を改善させる栄養素として機能することが示唆された。以上の結果から、cAMP情報伝達経路の活性化を導くことで、記憶想起障害を改善させることが示された。さらに、想起障害を改善させる栄養素・食品成分の同定も進んだ。また、データベースを用いた解析から、アルツハイマー型認知症患者の死後脳において、cAMP情報伝達経路の因子群と時計遺伝子群の発現異常も観察されたことから、時計遺伝子の変異と認知症との関係性の解析を進めた。社会的認知記憶課題を用いて、海馬にAβを注入したアルツハイマー型認知症モデルマウスの記憶能力を記憶想起障害の観点から解析した結果、このモデルマウスではBMAL1変異マウスと同様に明期開始後4時間(ZT4)では記憶想起が認められたが、明期開始後10時間(ZT10)で評価した場合には想起は認めらなかった。従って、BMAL1マウスとアルツハイマー型認知症モデルマウスの相同性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 9件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] トロント大学/McGill大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学/McGill大学
  • [国際共同研究] ソウル国立大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      ソウル国立大学
  • [雑誌論文] Anterior cingulate cortex projections to the dorsal hippocampus positively control the expression of contextual fear generalization2022

    • 著者名/発表者名
      Nagayoshi Taikai、Ishikawa Rie、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Learning & Memory

      巻: 29 ページ: 77~82

    • DOI

      10.1101/lm.053440.121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elevation of EGR1/zif268, a Neural Activity Marker, in the Auditory Cortex of Patients with Schizophrenia and its Animal Model2022

    • 著者名/発表者名
      Iwakura Yuriko、Kawahara-Miki Ryoka、Kida Satoshi、Sotoyama Hidekazu、Gabdulkhaev Ramil、Takahashi Hitoshi、Kunii Yasuto、Hino Mizuki、Nagaoka Atsuko、Izumi Ryuta、Shishido Risa、Someya Toshiyuki、Yabe Hirooki、Kakita Akiyoshi、Nawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Neurochemical Research

      巻: in press ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03599-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 恐怖記憶の制御基盤2022

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 74 ページ: 377~384

    • DOI

      10.11477/mf.1416202048

  • [雑誌論文] The dopamine D2 agonist quinpirole impairs frontal mismatch responses to sound frequency deviations in freely moving rats2021

    • 著者名/発表者名
      Inaba Hiroyoshi、Namba Hisaaki、Kida Satoshi、Nawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 41 ページ: 405~415

    • DOI

      10.1002/npr2.12199

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple alterations in glutamatergic transmission and dopamine D2 receptor splicing in induced pluripotent stem cell-derived neurons from patients with familial schizophrenia2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K、Kuriu T、Matsumura K、Nagayasu K、Tsurusaki Y、Miyake N、Yamamori H、Yasuda Y、Fujimoto M、Fujiwara M、Baba M、Kitagawa K、Takemoto T、Gotoda-Nishimura N、Takada T、Seiriki K、Hayata-Takano A、Kasai A、Ago Y、Kida S、Takuma K、Ono F、Matsumoto Ni、Hashimoto R、Hashimoto H、Nakazawa T
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 11 ページ: 548

    • DOI

      10.1038/s41398-021-01676-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tumor necrosis factor α negatively regulates the retrieval and reconsolidation of hippocampus-dependent memory2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shohei、Fukushima Hotaka、Yu Zhiqian、Tomita Hiroaki、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Brain, Behavior, and Immunity

      巻: 94 ページ: 79~88

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2021.02.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dietary magnesium deficiency induces the expression of neuroinflammation‐related genes in mouse brain2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Ryuhei、Inoue Hirofumi、Uehara Mariko、Kida Satoshi
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 41 ページ: 230~236

    • DOI

      10.1002/npr2.12167

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高嗜好性食物の期待により誘導される摂食抑制マウスモデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      鶴山 和人、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] 食物価値に基づく食物選択マウスモデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      好田 歩、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] 遺伝子発現依存的な社会的敗北ストレス誘導性社会忌避記憶の形成2022

    • 著者名/発表者名
      松村 京香、石川 理絵、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] Aβ42海馬注入アルツハイマー型認知症モデルマウスにおける時間帯依存的な海馬依存性記憶想起障害2022

    • 著者名/発表者名
      James Borg、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] 食物新奇性恐怖による摂食行動制御機構の組織学的解析2022

    • 著者名/発表者名
      山本 航史、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] 新規食物摂食時の食記憶と摂食行動を制御する神経ネットワーク2022

    • 著者名/発表者名
      福山 雄大、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] ヒスチジンによる長期記憶形成と記憶想起の向上2022

    • 著者名/発表者名
      川嶋 珠生、樺山 音々、小田切 友紀、谷水 俊之、石川 理絵、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] 苦味物質に対する嗜好性が向上する条件付け味覚嗜好学習課題の確立2022

    • 著者名/発表者名
      劉 牧言、喜田 聡
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] こころを創り、支え、愉しませる食2022

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      農学と工学の超越創発イノベーションフォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Active transition of fear memory phases from fear to extinction2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      NEURONS IN ACTION 2021
    • 招待講演
  • [学会発表] 記憶制御に対するB1を中心とする必須栄養素群の役割2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第73回大会Part2
    • 招待講演
  • [学会発表] Fear Memory Processes as Therapeutic Targets for PTSD2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      International Society for Traumatic Stress Studies (ISTTS) 37th Annual Meeting “Moving Beyond the Individual”
    • 招待講演
  • [学会発表] トラウマ記憶の制御基盤の解明とPTSD治療方法開発への応用2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2021「精神疾患のマルチスケール病態と創薬への展望」
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養不足による脳内炎症を介した記憶障害機構とその改善方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      レドックス R&D 戦略委員会第1回企画シンポジウム「翻訳・アミノ酸代謝調節による生体機能制御」
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of social behaviors and social recognition memory by neuronal circuits including mPFC2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi KIDA, Rie ISHIKAWA, Toshiyuki TANIMIZU, Kae SAKURAUCHI
    • 学会等名
      第80回藤原セミナー「Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality」
    • 国際学会
  • [学会発表] The function of histidine on memory formation and retrieval2021

    • 著者名/発表者名
      Tamau KAWASHIMA, Nene KABAYAMA, Yuki ODAGIRI, Toshiyuki TANIMIZU, Rie ISHIKAWA, Satoshi KIDA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Alzheimer's disease mouse model micro-infused Aβ42 into the dorsal hippocampus shows time-of- day dependent memory impairments2021

    • 著者名/発表者名
      James Borg, Satoshi KIDA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of social behaviors and social recognition memory by neuronal circuits including mPFC2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki TANIMIZU Kae SAKURAUCHI, Rie ISHIKAWA, Satoshi KIDA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of contextual fear memory generalization by anterior cingulate cortex?hippocampus circuit2021

    • 著者名/発表者名
      Taikai NAGAYOSHI , Satoshi KIDA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Hippocampal traumatic memory engram associated with PTSD-like behaviors in social defeat stress paradigm2021

    • 著者名/発表者名
      Rie ISHIKAWA, Yuka TAKYU, Satoshi KIDA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain networks to form a memory for novel food2021

    • 著者名/発表者名
      福山 雄大、喜田 聡
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain regions contributing to novelty discrimination of food2021

    • 著者名/発表者名
      山本 航史、喜田 聡
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 海馬の社会忌避記憶エングラムの光遺伝学的抑制はトラウマ記憶誘導性PTSD様行動を改善する2021

    • 著者名/発表者名
      石川 理絵、武生 優花、喜田 聡
    • 学会等名
      第51回日本神経精神薬理学会
    • 国際学会
  • [学会発表] 恐怖記憶の制御基盤の解明とPTSD治療方法開発への応用2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第51回日本神経精神薬理学会
    • 国際学会
  • [学会発表] 動物モデルから理解する心的外傷後ストレス障害とその治療方法2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第20回日本トラウマティック・ストレス学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養・食糧研究分野において齧歯類を用いた脳科学的手法を活用する ー定量的な行動解析・形態解析を行うには?ー2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] ビタミンB1欠乏誘導性記憶障害に影響を与えるアルコール摂取を中心とする環境要因と遺伝要因の解析2021

    • 著者名/発表者名
      平原 千景、辻 竜平、喜田 聡
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 食餌性マグネシウム欠乏による脳内炎症の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      James Borg、辻 竜平、喜田 聡
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 恐怖記憶制御基盤の解明とPTSD治療方法への応用2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第13回不安症学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Dietary magnesium deficiency impairs hippocampus-dependent memories and induces neuroinflammation in mouse.2021

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      International Society for the Development of Research on Magnesium (SDRM)
    • 招待講演
  • [備考] 栄養化学研究室ホームページ

    • URL

      https://kida-lab.org

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公開日: 2022-12-28  

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