RNA-seq based transcriptome analysis on novel mechanism(s) of learning and memory

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本研究課題では、食物由来アミノ酸ergothioneine (ERGO)のマウスへの投与により、行動試験で記憶学習能力の向上が認められたマウスの海馬における網羅的トランスクリプトーム解析により記憶に関連する候補遺伝子を複数見出した。本研究期間ではさらに、見出された分子の、ヒトにおける認知機能向上を反映する血中バイオマーカーとしての可能性についても検討を加え、ヒトにおいてもマウスと同様のメカニズムが起こり得ることを考察した。そこで、血液中に含まれる脳内環境を反映する脳由来細胞外小胞(EVs)における候補分子の発現プロファイルを評価することで、ヒト脳機能を推測できる可能性を考えた。検体は、ERGOの認知機能改善効果を確認した臨床試験における被験者の血清を用いた。超遠心分離法によりEVsを単離し、Western blottingによりEVsマーカーCD63および脳由来EVsマーカーSNAP25を検出し、脳由来EVsが含まれることを確かめた。本研究課題において見出された候補分子のうち、ある候補遺伝子の産物であるタンパク質Yに着目し、発現量を評価したところ、偽薬群と比較して血清中EVsにおけるタンパク質Yの発現量は有意に高かった。さらには、EVs中のタンパク質Yの発現量は、血清中ERGO濃度および認知機能評価試験の一部の評価項目と正の相関を示し、ERGOによるヒトの認知機能改善において、タンパク質Yが関与する可能性、またEVsにおけるタンパク質YがERGOによる認知機能改善の薬効バイオマーカーとなり得る可能性を示唆した。