【研究領域課題番号】20H00574 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エクソソーム / 加齢 / 運動 / 脳 / うつ / バイオマーカー / BDNF / 機能性食品 / 骨格筋 / 分子メカニズム / 炎症 / 酸化ストレス / 生理活性因子

【研究成果の概要】

【目的】脳由来神経栄養因子BDNFは神経細胞の発生、成長、維持、再生を促進させるが、
最近の研究からうつやアルコール依存において血中BDNF量が減少することが示されており、うつ病のバイオマーカーや治療標的として注目されている。また、BDNFは脳以外の腸管粘膜においても発現することが明らかになっており、脳腸相関の観点から食による腸由来BDNFの制御が脳機能制御に重要な役割を果たす可能性がある。近年の研究から食品成分によって腸細胞から分泌されるエクソソームにより脳機能が制御されることが示唆されている。そこで本年度の研究では、腸細胞に作用しBDNFやエクソソームの分泌を促す食品因子を同定することを目的とした。
【方法】BDNFの分泌に関する研究では、腸細胞のモデルであるCaco2細胞に19種類の食品成分を作用させ、BDNFの分泌に及ぼす影響をELISAを用いて細胞培養液中のBDNFタンパク質量を測定した。エクソソーム分泌に関する研究では、腸細胞のモデルであるCaco2細胞に19種類の上記実験と同じ食品成分を作用させ、エクソソーム膜局在タンパク質であるCD9（エクソソーム量のマーカータンパク質）の分泌に及ぼす影響をELISAを用いて細胞培養液中のエクソソーム量を測定した。
【結果と考察】BDNF分泌に関する研究では、本年度に検討した食品成分について、BDNFの分泌を促進するものは同定されなかった。また、エクソソーム分泌に関する研究では、CD9をマーカーとしたエクソソーム分泌に対する食品成分の影響を検討した。その結果、4種の成分がエクソソーム分泌を促進することを明らかにした。現在、この作用に関して特許出願の準備を進めている。また、関連する情報収集のために総説を作成し、論文発表も進めた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)

【研究分野】実験心理学

【研究領域課題番号】16H06325 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

可塑性 / 認知機能 / 加齢 / MRI / 脳 / 行動

【研究成果の概要】

3～4か月の短期的な運動や楽器練習をおこなう介入研究では、練習により高齢者の認知機能が向上するとともに、脳の部位間の活動同期レベルが減少し神経処理が効率化することが分かった。横断研究において、幼少期からのスポーツや楽器の訓練は、加齢により萎縮しやすい脳部位の灰白質容積を維持する可能性が示唆された。また、機能が低下している高齢者は視触覚統合場面において視覚情報を過度に用いること、高齢者は異世代の若者から伝えられた情報を記憶する神経ネットワークが低下していることが分かった。さらに、高齢者の歩行中の衝突回避訓練に有効なバーチャルリアリティを開発することができた。

【研究の社会的意義】

本研究では、高齢期の認知機能の維持に良い効果を持つと思われる運動や楽器練習の効果を、認知機能検査による行動的指標のみならず、その神経基盤も含めて科学的に明らかにした。また、多感覚知覚の観点から弱っている高齢者の特徴を明らかにし、バーチャルリアリティを用いた歩行制御訓練を可能にしたことは、高齢期の転倒防止につながると期待される。高齢期に転倒・骨折すると、入院中の不活発な生活で認知症を発症するケースも少なくないため、こうした知見は有用である。さらに、高齢者が異世代の若者から情報を伝えられる際には、同世代からと比べて記憶面で困難があることが示され、周囲の配慮に関する示唆が得られた。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31

【配分額】132,340千円 (直接経費: 101,800千円、間接経費: 30,540千円)