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2021 年度 実績報告書

心の健康を増進するレジリエンスの生物学的基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H04812
研究機関神戸大学

研究代表者

古屋敷 智之  神戸大学, 医学研究科, 教授 (20362478)

研究分担者 小坂田 文隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワードレジリエンス / 慢性ストレス / 老化 / 全脳イメージング / 一細胞オミクス解析
研究実績の概要

心の病には社会からのストレスや老化など後天的な要因が深く関わる。マウスの慢性ストレスは脳内外の炎症反応によりうつ・不安様行動を誘導する。慢性ストレスや老化による行動変化には個体差があり、レジリエンスの存在が示唆される。また即効性抗うつ薬や特定の環境・生活習慣がレジリエンスを増強することも知られる。しかしこれらレジリエンスの生物学的実態は不明である。本研究では、慢性ストレスや脳機能老化に対するレジリエンスを担う神経回路・脳組織リモデリング・脳末梢連関を解明する。本年度は以下の研究を実施した。
項目1.慢性社会ストレスによる脳機能障害に対するレジリエンスの機序の解明:慢性社会ストレス後のマウスの全脳イメージングを実施し、解析に着手した。G欠損型狂犬病ウイルスベクターを用い、慢性社会ストレスにより影響を受ける前頭前皮質への神経入力を系統的に調べた。前頭前皮質等での炎症性細胞および全細胞集団の一細胞オミクス解析を実施し、解析に着手した。レジリエンス関連代謝物の合成酵素欠損マウスを作出し、行動実験や組織・細胞変化を調べている。並行してインビボ神経活動実験を立ち上げた。
項目2.老化による脳機能障害に対するレジリエンスの機序の解明:老化マウスのうつ・不安様行動や認知機能低下を調べ、脳機能障害を示す老化感受性群と示さない老化抵抗性群を分類する実験系を確立した。神経活動の全脳イメージングを実施し、解析を進めた。前頭前皮質でのオミクス解析を実施し、解析を進めた。
項目3.即効性抗うつ薬や特定の環境・生活習慣によるレジリエンス増強の機序の解明:レジリエンスを増強しうる低用量ケタミン投与などが慢性ストレス・脳機能老化に与える影響を調べた。

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

本研究は、慢性ストレスや脳機能老化に対するレジリエンスを担う神経回路・脳組織リモデリング・脳末梢連関の実態とメカニズムを解明するものであるが、いずれの項目についても研究が推進されている。さらにオミクス解析により慢性ストレスに対するレジリエンス、脳機能老化に対するレジリエンスと相関する分子群も同定しており、今後レジリエンスとの因果関係を調べる段階に進展している。レジリエンス関連代謝物の合成酵素欠損マウスでは少数例ながらレジリエンス障害を示唆する行動異常を見出しつつある。以上の研究成果から、本研究はおおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

項目1.慢性社会ストレスによる脳機能障害に対するレジリエンスの機序の解明:これまでの解析を継続しつつ、神経活動計測・操作や薬理・遺伝学的分子操作も実施し、慢性ストレスに対するレジリエンスを担う脳領域・神経投射・神経細胞種を同定し、当該細胞での神経活動や周囲の炎症性細胞の変化を調べる。レジリエンス関連代謝物との関連にも迫る。
項目2.老化による脳機能障害に対するレジリエンスの機序の解明:これまでの解析を継続しつつ、神経活動計測・操作や薬理・遺伝学的分子操作も実施し、脳機能老化に対するレジリエンスを担う分子機序やその標的となる神経投射・神経細胞種を調べる。
項目3.即効性抗うつ薬や特定の環境・生活習慣によるレジリエンス増強の機序の解明:今年度はこれまでの解析を継続しつつ、レジリエンス増強が見られる操作について全脳イメージングやオミクス解析等を実施する。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 2件、 招待講演 18件)

  • [国際共同研究] University of Washington Seattle(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Washington Seattle
  • [雑誌論文] Single-Cell RNA Sequencing Reveals a Distinct Immune Landscape of Myeloid Cells in Coronary Culprit Plaques Causing Acute Coronary Syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Emoto Takuo、Yamamoto Hiroyuki、Yamashita Tomoya、Takaya Tomofumi、Sawada Takahiro、Takeda Shintaro、Taniguchi Masayuki、Sasaki Naoto、Yoshida Naofumi、Saito Yoshihiro、Sivasubramaniyam Tharini、Otake Hiromasa、Furuyashiki Tomoyuki、Robbins Clinton S.、Kawai Hiroya、Hirata Ken-ichi
    • 雑誌名

      Circulation

      巻: 145 ページ: 1434~1436

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058414

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-Shot 10K Proteome Approach: Over 10,000 Protein Identifications by Data-Independent Acquisition-Based Single-Shot Proteomics with Ion Mobility Spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Yusuke、Nagai Hirotaka、Konno Ryo、Ishikawa Masaki、Nakajima Daisuke、Sato Hironori、Nakamura Ren、Furuyashiki Tomoyuki、Ohara Osamu
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Research

      巻: 21 ページ: 1418~1427

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.2c00023

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monosynaptic rabies virus tracing from projection-targeted single neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yuji、Yamaguchi Masahiro、Takeuchi Ryosuke F.、Osakada Fumitaka
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 178 ページ: 20~32

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.01.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast z-focus controlling and multiplexing strategies for multiplane two-photon imaging of neural dynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei N.、Isobe Keisuke、Osakada Fumitaka
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 179 ページ: 15~23

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The transcription factor Hhex regulates inflammation-related genes in microglia2022

    • 著者名/発表者名
      Sakate Risa、Nishiyama Masahiro、Fukuda Yu、Kitaoka Shiho、Furuyashiki Tomoyuki
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deficient Autophagy in Microglia Aggravates Repeated Social Defeat Stress-Induced Social Avoidance2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai Mai、Yu Zhiqian、Hirayama Ryo、Nakasato Masa、Kikuchi Yoshie、Ono Chiaki、Komatsu Hiroshi、Nakanishi Miharu、Yoshii Hatsumi、Stellwagen David、Furuyashiki Tomoyuki、Komatsu Masaaki、Tomita Hiroaki
    • 雑誌名

      Neural Plasticity

      巻: 2022 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1155/2022/7503553

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of stress on immune systems and its relevance to mental illness2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Yuka、Furuyashiki Tomoyuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 175 ページ: 16~24

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.09.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] あいまい環境に対峙する脳・生命体の情報獲得戦略の解明2022

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 雑誌名

      Neuroscience News

      巻: 2022 ページ: 31-33

  • [雑誌論文] 脳機能の理解と中枢神経系疾患の克服を目指した多分野融合薬理学研究2022

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 雑誌名

      最先端ナノライフシステム研究

      巻: 2022 ページ: 138-146

  • [雑誌論文] 背側視覚経路の機能と回路構2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 彰典、竹内遼介、小坂田文隆
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 40 ページ: 21-25

  • [雑誌論文] Correlation between lactic acid bacteria beverage intake and stress resilience2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Yoshiko、Shimomura Yukari、Takada Yoshihiro、Furuyashiki Tomoyuki
    • 雑誌名

      Kobe Journal of Medical Sciences

      巻: 67 ページ: E1-E6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Resting-state dopaminergic cell firing in the ventral tegmental area negatively regulates affiliative social interactions in a developmental animal model of schizophrenia2021

    • 著者名/発表者名
      Sotoyama Hidekazu、Namba Hisaaki、Kobayashi Yutaro、Hasegawa Taku、Watanabe Dai、Nakatsukasa Ena、Sakimura Kenji、Furuyashiki Tomoyuki、Nawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 11 ページ: 236

    • DOI

      10.1038/s41398-021-01346-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mobilization efficiency is critically regulated by fat via marrow PPARδ2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tomohide、Ishii Shinichi、Shinohara Masakazu、Kawano Yuko、Wakahashi Kanako、Kawano Hiroki、Sada Akiko、Minagawa Kentaro、Hamada Michito、Takahashi Satoru、Furuyashiki Tomoyuki、Tan Nguan Soon、Matsui Toshimitsu、Katayama Yoshio
    • 雑誌名

      Haematologica

      巻: 106 ページ: 1671~1683

    • DOI

      10.3324/haematol.2020.265751

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient and robust induction of retinal pigment epithelium cells by tankyrase inhibition regardless of the differentiation propensity of human induced pluripotent stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Arisa、Ye Ke、Onda Masanari、Morimoto Nao、Osakada Fumitaka
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 552 ページ: 66~72

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ストレスによる炎症応答のメカニズムとその役割2021

    • 著者名/発表者名
      谷口将之、北岡志保、古屋敷智之
    • 雑誌名

      生体の科学「ストレスによる炎症応答のメカニズムとその役割」

      巻: 72 ページ: 389-392

  • [雑誌論文] 慢性ストレスによる脳内・末梢の炎症用反応と脳機能変化への関与2021

    • 著者名/発表者名
      北岡志保、古屋敷智之
    • 雑誌名

      実験医学 特集「精神疾患の病因は脳だけじゃなかった」

      巻: 2021-6 ページ: 1364-1370

  • [学会発表] ストレスの生物学的基盤:炎症による脳機能変容2022

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      第6回 FUJITA ブレインサイエンスセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳と末梢のストレス応答を統合するミクログリアの転写プログラム2022

    • 著者名/発表者名
      谷口将之、古屋敷智之
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会(シンポジウム)
  • [学会発表] 慢性ストレスへのミクログリア応答の半球非対称性2022

    • 著者名/発表者名
      松下和敏、谷口将之、古屋敷智之
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 慢性社会ストレスによるシナプス構造変化とその分子機序の解析2022

    • 著者名/発表者名
      永井裕崇、古屋敷智之
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会全国学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Chronic social stress alters synaptic central metabolism for depression2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai H, Nagai M, Numa C, Yamashita T, Kawashima Y, Ohno N, Kataoka Y, Shimma S, Mimori-Kiyosue Y, Kato T, Soga T, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会
  • [学会発表] Roles of synaptic mitochondrial regulations for stress susceptibility2022

    • 著者名/発表者名
      Numa C, Nagai H, Nagai M, Yamashita T, Kawashima Y, Ohno N, Kataoka Y, Mimori-Kiyosue Y, Kato T, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会
  • [学会発表] Analysis of aging-induced neural dysfunctions and their biological basis2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada R, Nagai H, Numa C, Horikawa I, Nagai M, Kawashima Y, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会
  • [学会発表] Development of a novel Brain-Machine Interface by wide-field microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Ibuka, Ryosuke F. Takeuchi, Akinori Y. Sato, Kei N. Ito, Masahiro Yamaguchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
  • [学会発表] Anatomical identification of segregated network modules of the retrosplenial cortex along the cingulate cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Rumina Ueda, Yuji Masaki, Masahiro Yamaguchi, Ryosuke Takeuchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
  • [学会発表] An in vitro model of thalamocortical and corticothalamic interactions using human induced pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Nishimura, Tomoki Kodera, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
  • [学会発表] Monosynaptic rabies virus tracing from projection-targeted single neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Yuji Masaki, Masahiro Yamaguchi, Ryosuke Takeuchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      日本生理学会
  • [学会発表] The dynamics of acetylcholine in the whole cortex of the mouse performing the visual detection task2022

    • 著者名/発表者名
      Akinori Y. Sato, Ryosuke F. Takeuchi, Kei N. Ito, Masahiro Yamguchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      日本生理学会
  • [学会発表] 標的受容体発現ニューロンに特異的なウイルスベクター標識法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      釜口力、田村朋則、森本菜央、浜地格、小坂田文隆
    • 学会等名
      日本薬学会
  • [学会発表] 空間視知覚を担う視覚背側経路の予測処理2022

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      第39回埼玉認知症研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging, viral, and machine learning approaches in stem cell biology2022

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of cell products and brain functions with optical imaging2022

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Chronic stress and multiple inflammatory axes2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      国際シンポジウム「International symposium “Control of stress and metabolic homeostasis」(第47回日本神経内分泌学会学術集会 内)
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiple modes of stress-induced inflammation in the brain and periphery2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      7th Congress of AsCNP2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of brain and peripheral inflammation in stress and depression2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      The Uehara International Symposium 2021 “Brain-periphery interactions in health and diseases”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neuroimmune mechanism of stress2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      2021年度遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスとミクログリア2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      第43回日本疼痛学会
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスによる炎症反応を引き金とした脳組織リモデリング2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      日本薬学会薬理系薬学部会 (生体機能と創薬シンポジウム2021)
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiple stress susceptibilities encoded by prefrontal neurons and microglia2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会(シンポジウム)
    • 招待講演
  • [学会発表] Biological mechanisms of stress: inflammation-driven neural circuit remodeling2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会(教育講演)
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスの生物学的基盤:炎症による神経回路リモデリング2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      第43回日本生物学的精神医学会・第51回日本神経精神薬理学会合同年会
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスの生物学的基盤:炎症を起点とした脳組織リモデリング2021

    • 著者名/発表者名
      古屋敷智之
    • 学会等名
      千里ライフサイエンスセミナーS2「精神・神経疾患病態解明を切り開く新しい脳機能研究」
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクログリアの局所的および全般的なストレス応答を担う転写・エピゲノム制御2021

    • 著者名/発表者名
      谷口将之、松下和敏、三島零、北岡志保、工樂樹洋、門田満隆、古屋敷智之
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] 慢性ストレスへのミクログリア応答の左右非対称性2021

    • 著者名/発表者名
      松下和敏、谷口将之、古屋敷智之
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] ミクログリアのストレス応答を担う転写・エピゲノム制御2021

    • 著者名/発表者名
      谷口将之、松下和敏、三島零、北岡志保、工樂樹洋、門田満隆、古屋敷智之
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 一細胞解析による内側前頭前皮質のミクログリアのサブタイプとストレス応答性の多様性2021

    • 著者名/発表者名
      三島零、谷口将之、松下和敏、古屋敷智之
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 質量分析イメージング法を用いた毛髪成分可視化によるストレスモニタリング手法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      植木瞭生、永井裕崇、古屋敷智之、福崎英一郎、新間秀一
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
  • [学会発表] マウスの社会ストレスは前頭前皮質錐体神経細胞の樹状突起消失に先行して細胞内変性を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      Numa C, Nagai H, Nagai M, Ohno N, Mimori-Kiyosue Y, Kataoka Y, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Multiple individual variabilities in cognitive aging2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada R, Nagai H, Numa C, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Multiomic analyses of subcellular mechanisms underlying social stress-induced depressive-like behaviors in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Nagai H, Furuyashiki T
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] マウスの慢性社会ストレスによる末梢臓器でのPG合成酵素COX-1とPGE受容体EP1への影響2021

    • 著者名/発表者名
      本岡弓佳、北岡志保、篠原亮太、越智裕太、崔翼龍、渡辺恭良、古屋敷智之
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 低毒化G欠損狂犬病ウイルスベクターの開発2021

    • 著者名/発表者名
      山口真広、恩田将成、正木佑治、竹内遼介、森本菜央、小坂田文隆
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] Distributed encoding of visuomotor mismatch signals through posterior cortical circuits2021

    • 著者名/発表者名
      竹内遼介、伊藤慶、上田るみな、山口真広、小坂田文隆
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Posterior cortical networks hierarchically encode visuomotor error signals2021

    • 著者名/発表者名
      竹内遼介、伊藤慶、上田るみな、山口真広、小坂田文隆
    • 学会等名
      生理研研究会「大脳皮質を中心とした神経回路:構造と機能、その作動原理」
  • [学会発表] 視覚と運動の統合メカニズムの解明と再生医療等製品の開発を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      iSeminar
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規治療戦略の創出を目指した幹細胞および神経回路研究2021

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      医歯学総合研究科大学院セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Hierarchical processing of visuomotor error signals in posterior cortical networks2021

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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