発育期の低強度運動が増進するメンタルヘルス：統合失調症予防効果の分子基盤解明

发育过程中低强度运动对心理健康的益处：阐明精神分裂症预防作用的分子基础

基本信息

批准号：
19J12449
负责人：
小泉光
金额：
$ 1.09万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12449/
关键词：
低強度運動発育期統合失調症 PCP

项目摘要

本年度は、発育期の低強度運動が統合失調症様行動異常を予防する神経基盤を明らかにすることを目的とした。運動が統合失調症の神経基盤と想定される前頭前皮質の機能低下を改善するかどうかを、胎生期PCP投与モデルマウスを用いて検討した。昨年度の研究成果より、先行研究において報告されているNMDA受容体活性の低下に対する運動効果が認められなかったため、運動効果はグルタミン酸作動性神経系とは別の神経基盤を介していることを想定した。そこで、前頭前皮質におけるドーパミン (DA) 代謝をHPLCにより検討したところ、胎生期PCP投与による影響は見られないものの、運動によるDOPAC含有量の減少、3-MT/DA比の増加が見られた。このことから、発育期の低強度運動は前頭前皮質のドーパミン代謝を調整することが示唆された。続いて、運動効果がシナプス間の情報伝達だけでなく、その下流で生じる情報伝達にも見られるかどうかを検討した。新奇物体認識試験において学習試行中のマウスから前頭前皮質を採取し、物体認知記憶の固定化に関わる分子の活性化をウエスタンブロッティングにより検討した。その結果、胎生期PCP投与により新規物体暴露で誘導されるERK1/2活性化が阻害されており、運動がこれを改善することが明らかとなった。以上の結果から、発育期の低強度運動が統合失調症様行動異常を改善する背景には、運動による前頭前皮質のシグナル伝達能の正常化が関与することが示唆された。

今年，目的是阐明在发育期间低强度运动的神经基础，以防止精神分裂症样的行为异常。使用模型小鼠用于胚胎PCP，研究了运动是否可以改善前额叶皮层的功能（假定为精神分裂症的神经基础）。根据去年研究的结果，未观察到对先前研究中NMDA受体活性下降的运动效应，因此假定运动效应是通过与谷氨酸能神经系统分离的神经基础介导的。因此，当我们使用HPLC检查前额叶皮质中的多巴胺（DA）代谢时，尽管胚胎PCP的给药未观察到影响，但运动显示DOPAC含量的降低和3-MT/DA比的增加。这表明在发育期间的低强度运动调节前额叶皮质中的多巴胺代谢。接下来，我们研究了是否不仅在突触间信息传输中看到运动效应，而且还可以看到下游的信息传输。在一项新的对象识别测试中，从接受学习试验的小鼠中收集了前额叶皮层，并通过Western blotting研究了参与对象认知记忆的分子的激活。结果，发现胚胎PCP的给药抑制了由新物体暴露引起的ERK1/2激活，并且该运动可以改善这一点。这些结果表明，在发育期间低强度运动改善类似精神分裂症的行为异常的原因涉及通过运动通过运动来使前额叶皮层的信号传导能力正常化。