腸内細菌による視床下部-下垂体-副腎軸(HPA axis)可塑性の制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470014
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 久保 千春 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (80117100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古賀 泰裕 東海大学, 医学部, 教授 (60170221) ; 須藤 信行 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (60304812)
• Keywords: 腸内細菌 / ストレス反応 / 視床下部-下垂体-副腎軸 / 無菌マウス

Research Abstract

腸内細菌の宿主への定着は様々な生理機能に関与しているが、本研究では、腸内細菌がストレスに対する視床下部-下垂体-副腎軸(HPA axis)の反応性へどのように関与しているかについて無菌(germ free : GF)マウスおよび様々な単一細菌で構成された人工菌叢マウスを用いて検討している。平成14年度の研究成果を以下にまとめる。
(1)人工菌叢マウスを用いて、拘束ストレスに対するHPA axisの反応性をGF, SPFマウスと比較検討した。なお実験には単一細菌の状態で3代維持したものを用いた。その結果、Bacteroides vulagatus単一細菌マウスではGFマウスの反応性と同一であったが、Bifidobacterium infantis単一細菌マウスでは、GFマウスで認められたストレスに対する過大反応が有意に減じていた。
(2)脳内の各部位における神経伝達物質の濃度について検討したところ、GFおよびBacteroides vulgatus単一細菌マウスではSPFマウスと比較し、prefrontal cortex, hippocampus CA3領域でのnorepinephrine濃度が有意に低かった。また、Bacteroides vulgatus単一細菌マウスでは、cortexでのserotonin濃度が他のマウスと比較し、著明に低下していた。prefrontal cortex, hippocampusはHPA axisの機能制御に深く関わっているばかりでなく出生後に発達する代表的な部位であることにより、GFマウスでは生後起こりうるnorepinephrine, serotonin系神経の脳内神経分布が未発達である可能性を示唆している。

Research Products

• [Publications] Sudo, N., Oyama N., Yu, XN., Kubo C.: "Restraint strees-induced elevation of endogenous glucocorticoids decreases Peyer's patch cell numbers via mechanisms that are dependent or independent on apoptotic cell death"Neuroimmunomodulation. 9巻・6号. 333-339 (2001)
• [Publications] Kaname, H., Mori, Y., Sumida, Y., Kojima, K., Kubo C., Tashiro N.: "Changes in the Leukocyte Distribution and Surface Expression of Adhesion Molecules Induced by Hypothalamic Stimulation"Brain, Behavior, and Immunity. 16. 351-367 (2001)
• [Publications] Sudo, N., Yu, XN., Aiba, Y., Oyama, N., Sonoda, J., Koga, Y., Kubo, C.: "An oral introduction of intestinal bacteria prevents the development of a long-term Th2-skewed immunological memory induced by neonatal antibiotic treatment in mice"Clinical Experimental Allergy. 32巻・3号. 1112-1116 (2002)
• [Publications] Kawai, K., Nozaki, T., Nishikata, H., Aou, S., Takii, M., Kawai, K., Nozaki, T., Nishikata, H., Aou, S., Takii, M., Kubo, C.: "The effects of fetal exposure to bisphenol A on aggressive behavior and serum testosterone concentration in pubescent male mice"Environmental Health Perspectives. (印刷中). (2002)
• [Publications] 須藤信行: "腸内細菌・食物ヌクレオチドとTh1/Th2バランス"臨床免疫. 39巻・1号. 9-14 (2003)