Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

食事 / 欠食 / 脳機能 / 代謝 / 腸内細菌叢 / 記憶

成長期における朝食欠食が近年問題視されており、心身の発達に悪影響を与えることが危惧されている。朝食摂食頻度と学力の相関が知られる一方、成長期の朝食欠食が脳機能へ与える影響は明確に示されていない。そこで本研究では活動期、つまり暗期の前半6時間欠食を朝食欠食として定義し、成長期マウスを用いて慢性的な朝食欠食の脳機能への影響について評価を行った。5週齢のC57BL/6マウスを用い、前述の条件下で3週間飼育したマウスを朝食欠食群とした。対照群として、自由摂食群と暗期後半6時間欠食させた夕食欠食群を置いた。朝食欠食による記憶機能への影響を調査するため、各種行動試験を行った。海馬の関与が知られるY字迷路試験や短期位置認識試験では、朝食欠食群において記憶能力の低下がみられた一方、嗅周皮質の関与が知られる短期新奇物体認識試験では、各群の記憶能力に差は見られなかった。つまり、慢性的な朝食欠食が海馬依存的な記憶能力の低下を引き起こすことが示唆された。そこで、その作用機序を明らかにするため、海馬についてRNAシーケンスによる網羅的遺伝子解析を行った。抽出された発現変動遺伝子についてGene Ontology解析を行った結果、自由摂食群と朝食欠食群の比較では細胞増殖、細胞死に関連するタームが抽出された。以上より記憶能力の低下は、海馬における細胞代謝の異常によることが示唆された。今後は海馬神経細胞数やそのアポトーシス率などについて解析を進める予定である。

ポリフェノール / 脳機能 / バイオアベイラビリティ / ロスマリン酸 / 体内分布 / 代謝 / 腸管 / 脳機能活性化 / モノアミン

経口投与後各臓器に含まれるRA, およびその代謝物であるカフェ酸（CAA）, フェルラ酸（FA）, クマル酸, ヒドロ-m-クマリン酸, ロスマリン酸メチル（RM）をLC-MS/MSを用いて測定した。血漿中ではRA, CAA, FAのみが検出され, RA濃度が最も高かった。脳ではRAがほとんど検出されなかった一方, CAA, FAが検出された。肝臓や腎臓ではRA, CAA, FA, RMが検出され, RMが最も高濃度に検出された。以上の結果から, RAは経口摂取後, 速やかに代謝を受け, 肝臓, 腎臓では主にRM, 脳ではCAA及びFAとして存在していることが明らかとなった。

本研究によりポリフェノールの1種であるロスマリン酸の生体内における代謝、動態、および分布が明らかとなった。摂取後わずか15分で血中のみならず様々な臓器で代謝物が検出された。特に脳内で代謝物が検出されたことは、実際の生体内ではロスマリン酸は代謝物が速やかに生成し、それらが作用している可能性を示している。このことは、ロスマリン酸のみならず、体内へと吸収されにくいポリフェノールの作用機作として、代謝物を介することが重要である可能性を示しており、現在明らかにされていない食品ポリフェノールの多様な生理作用の解明、また食品として利用する際の安全性の確保に寄与することが期待できる。

【研究分担者】
井上亮	摂南大学	農学部	教授	(Kakenデータベース)