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2015 年度 実施状況報告書

緑茶テアニンによる記憶向上から視た海馬依存性長期記憶の基盤メカニズム解析

研究課題

研究課題/領域番号 26460172
研究機関静岡県立大学

研究代表者

玉野 春南  静岡県立大学, 薬学部, 特任講師 (30322697)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード記憶 / LTP / 海馬 / 亜鉛
研究実績の概要

記憶の分子基盤と考えられているシナプス可塑性の一つである長期増強(Long-term Potentiation, LTP)には, 細胞内Zn2+シグナリングが必要である。記憶を司る海馬では, CA3苔状線維とCA1シャーファー側枝シナプスからグルタミン酸とともに放出されるZn2+はCA3錐体細胞, CA1錐体細胞に取り込まれシグナル因子として機能する。内側貫通線維からはZn2+ が放出されないため, シナプスを形成する歯状回顆粒細胞では細胞内ストアから放出されるZn2+がシグナル因子となる。すなわち, 細胞内Zn2+シグナリングはインビボでのLTPの誘導と維持を介し, それぞれ記憶の獲得ならびに保持に必要であることを明らかにした。その一方で, 海馬神経細胞が過剰興奮すると, 細胞外Zn2+はCA1錐体細胞に過剰に流入し, CA1 LTP誘導と物体認識を可逆的に障害する。さらに神経終末からZn2+が放出されない内側貫通線維-歯状回顆粒細胞シナプスでも, シナプス興奮により細胞外に存在するZn2+が顆粒細胞に過剰に流入すると, LTP誘導が障害され, 物体認識が一過性に障害されることを明らかにした。すなわち, シナプスZn2+シグナリングは海馬依存性の長期記憶に必要である一方で, シナプスZn2+ホメオスタシスの変化が記憶障害の一因となることを明らかにした。緑茶テアニン摂取による海馬依存性の記憶向上(記憶保持時間の増加)にはnon-NMDA受容体依存性のLTPの関与があり, 海馬依存性長期記憶はLTP(おそらくnon-NMDA受容体依存性LTP)の維持を基盤とする。今後, インビボでのLTP 維持のメカニズムを解析する必要がある。

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

これまでの研究実績をHippocampus, Neuroscience等の国際学術雑誌に掲載することができた。

今後の研究の推進方策

インビボでの海馬歯状回LTP維持のメカニズムを分子レベルで追究するとともに、LTP維持の視点から海馬依存性長期記憶の制御メカニズムを解析する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Significance of the degree of synaptic Zn2+ signaling in cognition2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takeda and Haruna Tamano
    • 雑誌名

      BioMetals

      巻: 29 ページ: 175-185

    • DOI

      10.1007/s10534-015-9907-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preventive effect of 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol and zinc, Pacific oyster components, on glutamatergic neuron activity in the hippocampusBiol. Bul.2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano, Yukina Shakushi, Mitsugu Watanabe, Kazumi Ohashi, Chihiro Uematsu, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, and Atsushi Takeda
    • 雑誌名

      Biol. Bul.

      巻: 229 ページ: 282-288

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blockade of intracellular Zn2+ signaling in the dentate gyrus erases recognition memory via impairment of maintained LTP2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano, Tatsuya Minamino, Hiroaki Fujii, Shunsuke Takada, Masatoshi Nakamura, Masaki Ando, and Atsushi Takeda
    • 雑誌名

      Hippocampus

      巻: 25 ページ: 952-962

    • DOI

      10.1002/hipo.22418

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of hippocampal excitability in brain slices pretreated with low nanomolar concentration of Zn2+2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takeda, Yukina Shakushi, and Haruna Tamano
    • 雑誌名

      J. Neurosci. Res.

      巻: 93 ページ: 1641-1647

    • DOI

      10.1002/jnr.23629

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influx of extracellular Zn2+ into the hippocampal CA1 neurons is required for cognitive performance via long-term potentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takeda, Miki Suzuki, Munekazu Tempaku, Kazumi Ohashi, Haruna Tamano
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 302 ページ: 209-216

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2015.07.042.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excess influx of Zn2+ into dentate granule cells affects object recognition memory via attenuated LTP2015

    • 著者名/発表者名
      Miki Suzuki, Yuki Fujise, Yuka Tsuchiya, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • 雑誌名

      Neurochem. Int.

      巻: 87 ページ: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2015.05.006.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is interaction of amyloid β-peptides with metals involved in cognitive activity?2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano and Atsushi Takeda
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 7 ページ: 1205-1212

    • DOI

      10.1039/c5mt00076a

    • 査読あり
  • [学会発表] 抑肝散によるストレス誘発性の視床下部-下垂体-副腎系機能障害ならびに海馬機能障害の改善2016

    • 著者名/発表者名
      玉野春南、岩城はるか、安藤正樹、武田厚司
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] テアニン摂取による海馬の記憶メカニズムの変化-ストレス性記憶障害の予防効果と記憶能の向上効果-2016

    • 著者名/発表者名
      玉野春南, 福羅光太郎, 鈴木美希, 坂本洋和, 横越英彦, 武田厚司
    • 学会等名
      茶学術研究会30周年記念大会講演会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-03-14
  • [学会発表] Extracellular Zn2+ is involved in amyloid-β-mediated impairments in long-term potentiation and cognition.2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano
    • 学会等名
      International Society for Trace Element Research 2015
    • 発表場所
      Dubrovnik, Croatia
    • 年月日
      2015-10-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ameliorative effects of geissoschizine methyl ether and β-glycyrrhetinic acid, components of Yokukansankachimpihange (YKH), a Kampo medicine, on abnormal glutamate exocytosis in the hippocampus2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano, Enya Yusuke, Kazuki Ide, Atsushi Takeda
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-07-28
  • [学会発表] Involvement of extracellular Zn2+ in β-amyloid mediated cognitive decline2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tamano, Masatoshi Nakamura, Hiroaki Fujii, Chihiro Uematsu, Atsushi Takeda
    • 学会等名
      第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-05-31

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公開日: 2017-01-06  

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