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2022 年度 実績報告書

腸内細菌叢-ホルモン-脳システムをもとにした食品による認知症予防戦略

研究課題

研究課題/領域番号 20H00575
研究機関協同乳業株式会社研究所

研究代表者

松本 光晴  協同乳業株式会社研究所, 研究所, 主幹研究員 (50505972)

研究分担者 坪井 貴司  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
掛山 正心  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (30353535)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード認知的柔軟性 / 腸内細菌 / 脳腸相関 / ホルモン / ポリアミン
研究実績の概要

認知症の発症初期に低下する「認知的柔軟性」の維持に有用な食品に繋がる知見の獲得を目標に、腸内細菌叢由来代謝産物と消化管ホルモンを介した腸脳軸(腸内細菌叢-ホルモン-脳システム)の存在確認と分子基盤解明を目的に進めた。
本課題で構築したタッチスクリーン装置を用いた逆転課題による精度が高い認知的柔軟性評価システム(方法論)と腸内菌叢(ディスバイオーシス)が認知的柔軟性に与える影響に関する昨年度までに得られた成果は論文化し掲載された(Frontiers in Neuroscience)。
腸脳軸の分子基盤探索において、認知的柔軟性獲得マウスと未獲得マウスの脳の空間トランスクリプトーム解析を実施し(先進ゲノム支援)、差がある領域を見出した。腸脳軸刺激因子として当初より最有力候補であったポリアミンに関しては、ポリアミン産生菌単独定着および産生系破壊菌単独定着ノトバイオートマウスを作製し、大腸上皮細胞を標的としたシングルセルRNAシーケンシングを実施した。その結果、想定していた大腸ホルモン内分泌細胞への影響は検出されなかった。しかし、大腸内分泌細胞クラスターの中に複数のサブタイプの存在と群間差が認められる上皮細胞クラスターが認められるなど、新たな研究課題の創出に繋がった。
出口戦略として進めていた食品成分の投与試験は、ポリアミン産生誘導をするシンバイオティクス(ビフィズス菌とアルギニン)による効果が認められ、認知的柔軟性の評価項目の中でも、特に逆転課題における逆転直後の「気付き」の早さにおいて効果が得られることを見出した。この成果に関する論文も受理された(Frontiers in Nutrition)。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 腸内細菌叢由来ポリアミンが健康長寿の延伸に関与する2023

    • 著者名/発表者名
      松本光晴
    • 雑誌名

      Microbiome Science

      巻: 2 ページ: 37-43

  • [雑誌論文] Bifidobacterium animalis subsp. lactis and arginine mixture intake improves cognitive flexibility in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kayo Ikuta, Daisuke Joho, Masaki Kakeyama, Mitsuharu Matsumoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of intestinal microbiota on cognitive flexibility by a novel touch screen operant system task in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Tamada H, Ikuta K, Makino Y, Joho D, Suzuki T, Kakeyama M, Matsumoto M
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 882339

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.882339

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腸内細菌由来 Putrescine が腸管透過性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      中村篤央,生田かよ,久米愛子,栗原新,長谷耕二,松本光晴
    • 学会等名
      日本ポリアミン学会第13回年会
  • [学会発表] 腸内ポリアミン産生誘導物質は菌叢撹乱マウスの認知的柔軟性の低下を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      生田かよ,掛山正心,松本光晴
    • 学会等名
      第77回 日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 腸内マイクロバイオーム由来ポリアミンの生理機能2022

    • 著者名/発表者名
      松本光晴
    • 学会等名
      第26回腸内細菌学会(シンポジウム)
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of polyamines produced by intestinal bacteria on intestinal permeability.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura A, Ikuta K, Kume A, Kurihara S, Hase K, Matsumoto M
    • 学会等名
      International Human Microbiome Consortium 9th Congress 2022 KOBE
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスの加齢に伴う認知的柔軟性の低下を捉えるタッチパネル装置定量評価系の確立2022

    • 著者名/発表者名
      生田かよ,松本光晴,掛山正心
    • 学会等名
      第22回日本抗加齢医学会総会
  • [産業財産権] ディスバイオーシスに伴う認知機能低下の症状を予防又は処置するための組成物および組合せ2023

    • 発明者名
      生田かよ, 松本光晴, 掛山正心
    • 権利者名
      生田かよ, 松本光晴, 掛山正心
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-61138
  • [産業財産権] 中高齢の対象の認知的柔軟性を高めるための組成物および組合せ2022

    • 発明者名
      生田かよ, 松本光晴, 掛山正心
    • 権利者名
      生田かよ, 松本光晴, 掛山正心
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-134149

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公開日: 2023-12-25  

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