| 研究課題/領域番号 |
19K11757
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
野村 幸子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (30348784)
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| 研究分担者 |
物部 真奈美 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, ユニット長 (90366427)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | カフェイン / テオブロミン / 社会心理学的ストレス |
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| 研究実績の概要 |
最近の基礎研究や疫学調査の結果から、食品中のメチルキサンチン類が脳機能に対し有益な効果をもたらす可能性が示されているが、メチルキサンチン類の中でも、カフェインに次いで頻繁に摂取されているテオブロミンの作用に関するデータは、相対的に乏しい。カフェインを含む食品の原料として、茶やコーヒー、カカオ、マテ茶、ガラナなどが挙げられるが、これらの植物にはテオブロミンも含まれている場合があり、カフェインを含む食品の効果にはテオブロミンの作用が内包されている可能性がある。したがって、上述の食品原料を摂取した際の効果の正体を明らかにするためにも、テオブロミン単独の作用に関するデータを補うことが重要である。
本研究では、カフェインとテオブロミンの精神活性について、社会心理学的ストレスの動物モデルである「対面飼育マウス」で比較し、テオブロミンに特異的な作用を明らかにする。2匹の雄性マウスを板で仕切ったケージで１匹ずつ飼育して縄張り意識を確立させた後、仕切り板を除くとマウスは互いを侵入者とみなし、その存在にストレスを感じるようになる（対面飼育）。このようなストレスを受けた実験動物では、視床下部―下垂体―副腎軸の過剰な活性化が誘導され、副腎重量が増加するが、ストレスを軽減する物質の投与によって、副腎重量の増加が抑えられることが証明されている。本研究では、予め「対面飼育マウス」にカフェインあるいはテオブロミンを投与することによって、副腎重量に加えて行動学的指標や血中のストレス関連ホルモン濃度等にどのような影響を及ぼすかを明らかにする。この結果から、テオブロミン特有のストレス応答に対する作用が解明されるものと予想される。
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| 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
昨年度までの結果から、高容量（15 mg/kg body weight/day）および低容量（6 mg/kg body weight/day）において、テオブロミンの投与により「対面飼育マウス」の副腎重量の増加が抑えられることが確認された。カフェインの投与では高用量、低用量とも効果がみられなかったことから、テオブロミンが特異的な抗ストレス作用を有する可能性が示された。しかし、副腎重量の測定と並行して、不安様行動や探索行動を観察する行動試験（オープンフィールド試験および高架式十字迷路試験）を行ったが、テオブロミンやカフェインの投与による行動学的変化を確認することはできなかった。本試験で採用した「対面飼育マウス」は社会心理学的ストレス負荷モデルであるため、不安様行動や探索行動の観察では心理学的な変化を的確にとらえられなかった可能性がある。そこで本年度は、社会的探索を試験するための３-チャンバーケージを用いて予備的検討を行い、行動試験のプロトコールを決定した。
加えて、社会心理学的ストレスを受けて視床下部―下垂体―副腎軸の過剰な活性化が誘導された実験動物では、血中のストレス関連ホルモン濃度が変化することが報告されている。そこで本年度は、「対面飼育マウス」のストレス関連ホルモン（コルチコステロン、副腎皮質刺激ホルモン、デヒドロエピアンドロステロン、アドレナリン、ノルアドレナリン）の血中濃度をELISAにて測定した。しかし、対面飼育やテオブロミンあるいはカフェインの投与によって、血中ストレス関連ホルモン濃度に有意な変化は見られなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
３-チャンバーケージを用いた社会的探索試験の予備的検討では、空の円筒ケージとストレンジャーマウスの入った円筒ケージを設置したセッション１において、マウスの入った円筒ケージの探索時間の割合が有意に増加していた。新たなマウスを円筒ケージ入れたセッション２では、すでに接触済みのマウスが入った円筒ケージの探索時間との間に有意な差は見られなかった。そこで次年度は、対面飼育やテオブロミン投与による社会的探索行動の変化を、セッション１のプロトコールを用いて明らかにし、テオブロミンの抗ストレス作用を行動試験によって評価する。
さらに、視床下部―下垂体―副腎軸の過剰な活性化が誘導された実験動物では、コルチコステロン、副腎皮質刺激ホルモン、デヒドロエピアンドロステロン、アドレナリン、ノルアドレナリン等の血中濃度が変化することが報告されているが、対面飼育やテオブロミンの投与による変化をとらえることはできなかった。コルチコステロン、副腎皮質刺激ホルモン、デヒドロエピアンドロステロンの血中濃度は概日リズム等の影響を受けやすく、単純に心理学的ストレスの程度を反映していない場合が多い。また、アドレナリン、ノルアドレナリンなどのカテコールアミンは、ストレス刺激に対する濃度上昇が一過的で、血中濃度の変化をとらえることが難しい。そこで次年度は、対面飼育によるストレス応答に関連する生化学的指標について探索し、テオブロミン投与の効果について検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染拡大に伴い、手袋、マスク、プラスチックチューブなどの消耗品のメーカー在庫が不足し、本年度中の納品が困難であったため次年度予算とした。
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