明治大学农学部 農芸化学科栄養生化学研究室 金子 賢太朗准教授と神﨑 華子（大学院農学研究科博士前期課程２年）、明治大学农学部 植物制御化学研究室の瀬戸 義哉准教授らの研究グループは、植物ホルモンであるジャスモン酸をマウスに経口摂取させることにより精神的ストレス緩和作用を発揮することを発見しました（図１）。ジャスモン酸は植物が虫害や病害に対する防御応答のために生成する物質ですが、従来の研究では植物ホルモンが動物で効果を発揮することは想定外でした。本研究成果は、植物ホルモンを介した動物と植物のコミュニケーション機構という新しい概念の提示につながることが期待されます。また本成果を展開させることにより、植物ホルモンを標的とした抗不安薬開発につながることが期待されます。また、“植物を用いた新しい食育”につなげていきたいと考えています。
本成果は2025年4月3日にSpringer Nature社の発行する国際学術誌『Scientific Reports』に掲载されました。
论文タイトル：Plant hormone jasmonic acid reduces anxiety behavior in mice
本研究は、明治大学科学技術研究所重点研究A、JST FORESTプログラム、科研費基盤研究（B）および三島海雲記念財団の一部支援を受けて実施されました。
本研究は、明治大学科学技術研究所重点研究A、JST FORESTプログラム、科研費基盤研究（B）および三島海雲記念財団の一部支援を受けて実施されました。
研究の背景
植物ホルモンは、植物体内で生成されるシグナル伝达分子であり、化学的メッセンジャーとして作用することで植物の成长を调节し、生物的ストレスに対する応答を媒介することが知られています。また植物は、昆虫の食害や物理的损伤によるダメージに対して、植物ホルモンを介した独自の防御机构を持っています。植物ホルモンとしてアブシシン酸、インドール-3-酢酸（滨础础またはオーキシン）、サイトカイニン、ジベレリン酸、エチレン、ジャスモン酸、サリチル酸などが知られています。最も有名な植物ホルモンの一つであるオーキシン（インドール-3-酢酸）は1930年代にヒトの尿から発见された歴史がありました。
本研究で着目しているジャスモン酸は伤害反応において中心的な役割を果たしており、植物が伤害関连ストレスにさらされると、伤害部位で直ちにジャスモン酸が生合成され、防御応答関连遗伝子の発现が诱导されます。この応答は、伤害を受けた叶だけでなく、伤害を受けていない叶（健全な叶）でも観察されることから、伤害シグナルが植物体内で伝达されていることが示唆されます。
これまでの研究では、主に植物エストロゲンやポリフェノールといった他の植物由来の生理活性化合物に焦点が当てられ、ジャスモン酸などの植物ホルモンが动物个体において生体调节机能を発挥しているか否か、についてはほとんど报告例がありませんでした。
研究の成果
本研究では、ジャスモン酸がマウスにおいて精神的ストレス缓和作用（抗不安様作用）を発挥するかどうか、代表的な不安様行动（情动行动）注1の试験系として知られている高架式十字迷路试験（贰笔惭）注2、オープンフィールド试験（翱贵罢）注3、新奇环境摂食抑制试験（狈厂贵罢）注4を用いて検証しました。贰笔惭を用いた试験ではジャスモン酸をマウスに腹腔内投与した结果、オープンアームでの滞在时间と滞在频度を増加させることを明らかにし、ジャスモン酸には抗不安様作用があることを见出しました（図２）。さらに翱贵罢および狈厂贵罢においても同様に、ジャスモン酸を腹腔内投与したマウスではセンターエリアでの滞在时间と滞在频度が増加することを见出しました。さらに私たちは、ジャスモン酸をマウスに経口投与および脳室内投与することによっても高架式十字迷路试験においてオープンアームでの滞在时间が増加することを明らかにしました。したがって、私たちはマウスの不安を评価する复数の评価系を用い、ジャスモン酸が抗不安様作用を発挥することを明らかにしました。
中枢神経系において情动行动制御に関わる神経伝达物质注5として、セロトニンおよびドーパミンが知られています。そこでジャスモン酸の抗不安様作用の基础となるメカニズムを调べるため、ドーパミン系とセロトニン系に注目しました。
高选択的セロトニン5-贬罢1础受容体拮抗薬である奥础驰100135を腹腔内投与した结果、ジャスモン酸によるセンターエリアでの滞在时间と进入回数の増加が明らかに阻害されることを确认しました。また、ドーパミン顿1受容体アンタゴニストである厂颁贬23390をマウスの脳室内に投与することによってもジャスモン酸によるセンターエリアでの滞在时间の増加が阻害されることを见出しました。したがって、私たちはジャスモン酸による抗不安様作用は中枢のドーパミンおよびセロトニン系が関与していることを明らかにしました（図３）。
今后の展开
本研究では、マウスにジャスモン酸を経口投与し抗不安様作用が诱导されることを初めて明らかにしました。つまり、本成果は、植物ホルモンの一种であるジャスモン酸と动物の相互作用の一つのメカニズムを解明したことになります。本研究では、ヒトの调理での破砕や破断、スムージー化といった叶野菜を摂取する际の食事过程においてもジャスモン酸などの植物ホルモンが生成されているのではないかという仮説を立て検証しています。実际に市贩のホウレンソウを破砕することによってジャスモン酸内生量が増大することを确认しています。実は、経口摂取された植物ホルモンが动物で生理机能を示したという报告はほとんどありません。本研究から、本来植物に作用する植物ホルモンをターゲットとした新しい抗不安薬开発戦略を提示できることが期待されます。また本研究成果を活かし、「植物×砕く」ことにフォーカスした新しい食育の実现可能性について検讨を进めていきたいと考えております。さらには、本研究を含む一连の研究を更に発展させることにより、食物连锁の下位に位置する植物性资源の持つ新しい健康机能を解明することができれば、环境负荷が低く持続生产可能な新しい机能性食品开発が可能となるものと考えています。
论文情报
雑誌名
Scientific Reports
论文タイトル
Plant hormone jasmonic acid reduces anxiety behavior in mice
着者
Hanako Kanzaki, Shiho Suzuki, Tomotaka Tabata, Taiki Suzuki, Yoshiya Seto & Kentaro Kaneko
DOI
用语説明
- 注1 不安様行动
无侵袭な条件下で、マウスにとって潜在的に危険を感じる环境での行动。切迫していない潜在的な危険への忌避行动を観察することでマウスの不安の程度を评価しています。ヒトの不安症状と类似点があり、市贩されている抗不安薬の开発にも使用されています。しかし、ヒトが感じる不安（精神的ストレス）を完全に再现しているかどうかは立証が难しいため、一般的に不安様行动と呼ばれています。
- 注2 高架式十字迷路试験
マウスの不安様行动を评価する代表的な试験。迷路は高所にある２つの壁のないアーム（オープンアーム）と、２つの壁のある闭じたアーム（クローズドアーム）で构成されています。この评価系は、新しい环境において动物は壁の近くを好む（囲まれた空间に滞在する）という自然な性质を利用し、かつ、高所に対する无条件の恐怖に依存しています。オープンアームでの滞在时间が长ければ不安様行动が减少しており、短ければ不安様行动が亢进していると解釈する実験になります。
- 注3 オープンフィールド试験
マウスの活动量や不安様行动を评価する试験の一つ。正方形の箱の中をマウスに探索させる评価系となり、マウスが新しい环境では壁の近くを好む性质を利用しています。壁から离れた箱の中心领域（センターエリア）での滞在时间が长ければ不安様行动が减少していると解釈しています。
- 注4 新奇环境摂食抑制试験
オープンフィールドを利用した不安様行动を评価する试験。マウスが新しい环境（新奇环境）下でエサを探索できるかを観察しています。正方形の箱の中心にエサを置き、空腹を感じているマウスが壁から离れた箱の中心领域（センターエリア）でエサを探索できるのか、その滞在时间の长さで不安レベルを评価しています。
- 注5 神経伝达物质
シナプス（神経细胞间や神経细胞と他种细胞间に形成される神経活动に関わる接合部位）において、情报伝达（シグナル伝达）を媒介する物质。セロトニンやドーパミンは代表的なモノアミン神経伝达物质。セロトニンはトリプトファンから脳内で合成され、気分や不安、攻撃性、恐怖といった行动を制御しています。また、ドーパミンはチロシンを材料として合成され、幸福感、意欲、运动机能、ホルモン调节、学习などの行动の制御に関わっています。
研究に関するお问い合わせ
明治大学农学部 農芸化学科栄養生化学研究室 准教授 金子賢太朗
贰惭础滨尝：办补苍别办辞办蔼尘别颈箩颈.补肠.箩辫