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Fundamental research for the prevention of dementia using glycine betaine

Research Project

Project/Area Number 17K08321
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Pharmacology in pharmacy
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Hiramatsu Masayuki  名城大学, 薬学部, 教授 (10189863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 衣斐 大祐  名城大学, 薬学部, 准教授 (40757514)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsベタイン(トリメチルグリシン) / GAT2 / アルツハイマー病治療薬 / ベタイン-GABAトランスポーター / 神経保護作用 / トリメチルグリシン / ベタイン / GABAトランスポーター / Neuro2A細胞 / アルツハイマー型認知症 / アミロイドβタンパク質 / 神経保護効果 / アルツハイマー病 / ADモデルマウス / BGT-1 (GAT2) / βアミロイドタンパク質 / ホモシステイン / 高ホモシスチン尿症 / GABAトランスポーター2 / 3xTg-AD(3xTg)マウス / Neuro2A培養細胞 / 学習・記憶障害 / 3xTgマウス / BGT-1
Outline of Final Research Achievements

We reported that cognitive dysfunction after intraventricular injection of Aβ25-35, an active fragment of amyloid β (Aβ) protein, in mice is suppressed by pretreatment with trimethylglycine (betaine), and in Neuro2A cells treated with Aβ25-35 or hydrogen peroxide solution, cell viability decreased, and betaine suppresses this decrease in cell viability. Furthermore, there was a positive correlation between the expression of GABA transporter 2 (GAT2) and the amount of betaine taken up into cells, and in the hippocampus of mice treated with Aβ25-35 intraventricularly the fluorescence signal of GAT2 is emitted in NeuN-positive neurons. These results suggest that betaine may be taken up in nerve cells and exhibit a neuroprotective effect.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー型認知症(AD)の認知機能低下により、社会生活が困難となり、患者本人や周囲の家族を苦しめる。しかし、AD発症後の治療は極めて難しく、予防薬開発が求められている。これまでに我々はAD様認知機能障害に対して、ベタインが予防効果を示すことを報告している。ベタインは、既に消化促進を目的とするサプリメントとして市販され、さらに、ホモシスチン尿症の治療薬として国内で承認されていることから、導入は容易と考えられる。以上から、ベタインの認知症予防効果が証明され、さらにベタインのトランスポーターGAT2の病態生理学的機能が解明されれば、学術的および社会的意義は大変大きなものになると予想できる。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Preventive Effect of Betaine Against Cognitive Impairments in Amyloid β Peptide-Injected Mice Through Sirtuin1 in Hippocampus2022

    • Author(s)
      Ibi D, Kondo S, Ohmi A, Kojima Y, Nakasai G, Takaba R, Hiramatsu M
    • Journal Title

      Neurochemical Research

      Volume: - Issue: 8 Pages: 2333-2344

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03622-z

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preventive effects of continuous betaine intake on cognitive impairment and aberrant gene expression in hippocampus of 3xTg mouse model of Alzheimer’s disease2021

    • Author(s)
      Daisuke Ibi, Kazuki Hirashima, Yuya Kojima, Kahori Sumiya, Sari Kondo, Mirai Yamamoto, Toshihiro Ando, Masayuki Hiramatsu
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease

      Volume: 79 Issue: 2 Pages: 639-652

    • DOI

      10.3233/jad-200972

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of GAT2/BGT-1 in the preventive effects of betaine on cognitive impairment and brain oxidative stress in amyloid β peptide-injected mice2019

    • Author(s)
      Ibi D, Tsuchihashi A, Nomura T, Hiramatsu M.
    • Journal Title

      Eur J Pharmacol.

      Volume: 842 Pages: 57-63

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2018.10.037

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of AceK (acesulfame potassium) on brain function under dietary restriction in mice2018

    • Author(s)
      Ibi Daisuke、Suzuki Fumika、Hiramatsu Masayuki
    • Journal Title

      Physiology & Behavior

      Volume: 188 Pages: 291-297

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2018.02.024

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prenatal nicotine exposure decreases the release of dopamine in the medial frontal cortex and induces atomoxetine-responsive neurobehavioral deficits in mice.2017

    • Author(s)
      Tursun Alkam, Takayoshi Mamiya, Nami Kimura, Aya Yoshida, Daisuke Kihara, Yuki Tsunoda, Yuki Aoyama, Masayuki Hiramatsu, Hyoung-Chun Kim, Toshitaka Nabeshima.
    • Journal Title

      Psychopharmacology (Berl).

      Volume: 234 (12) Issue: 12 Pages: 1853-1869

    • DOI

      10.1007/s00213-017-4591-z

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Betaine attenuates memory impairment after water-immersion restraint stress and is regulated by the GABAergic neuronal system in the hippocampus.2017

    • Author(s)
      Kunisawa K, Kido K, Nakashima N, Matsukura T, Nabeshima T, Hiramatsu M
    • Journal Title

      Eur J Pharmacol,

      Volume: 796 Pages: 122-130

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2016.12.007

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] β-Amyloid peptide(25-35)脳室内投与マウスの海馬で認められるアポトーシスに対するベタインの神経保護作用について2022

    • Author(s)
      衣斐大祐、飯見凌、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      日本薬学会第142年会(名古屋)
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuro2A細胞におけるβ-amyloid peptide25-35の細胞毒性に対するGABAトランスポーター2の保護的役割2020

    • Author(s)
      吉田尚子、衣斐大祐、大谷駿人、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Neuro2A細胞株におけるβ-Amyloid protein 25-35の細胞毒性におけるGABAトランスポーター2の役割2019

    • Author(s)
      田中 柊、衣斐大祐、大谷駿人、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第135回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アルツハイマー型認知症モデルマウスにおけるシナプス関連遺伝子発現に対するベタイン連続飲水摂取の影響2019

    • Author(s)
      安藤敏浩、衣斐大祐、野田奨乃、小島侑也、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      日本薬学会 第65回東海支部総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 家族性アルツハイマー病モデルマウスにおける学習・記憶障害及び海馬における遺伝子発現に対するベタイン連続飲水取の影響2018

    • Author(s)
      小島侑也、衣斐大祐、山本未來、落合葉子、平嶋一貴、角谷佳保里、近藤早梨、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第64回(平成30年度)日本薬学会東海支部総会・大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 家族性アルツハイマー病モデルマウスにおける学習・記憶障害及び海馬における組織学的変化に対するベタイン連続飲水摂取の影響2018

    • Author(s)
      落合葉子、衣斐大祐、山本未來、小島侑也、平嶋一貴、角谷佳保里、近藤早梨、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第64回(平成30年度)日本薬学会東海支部総会・大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アルツハイマー病モデルマウスの海馬におけるGABAトランスポーター2の発現解析2018

    • Author(s)
      落合葉子,衣斐大祐,大谷駿人,田中柊,近藤早梨,間宮隆吉,平松正行
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ベタインを連続暴露したアルツハイマー型認知症モデルマウスの海馬におけるプロテオーム解析2018

    • Author(s)
      山本未來,衣斐大祐,小島侑也,岩城圭一郎,後藤彩加,間宮隆吉,今西進,平松正行
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 家族性アルツハイマー病モデルマウスにおける学習・記憶障害に対するベタインとその代謝物ジメチルグリシンの連続飲水摂取による影響2018

    • Author(s)
      小島侑也,衣斐大祐,山本未來,落合葉子,平嶋一貴,角谷佳保里,近藤早梨,間宮隆吉,平松正行
    • Organizer
      第2回日本精神薬学会総会・学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 家族性アルツハイマー病モデルマウスにおける学習・記憶障害とGABA transporter 2タンパク発現解析2017

    • Author(s)
      平嶋一貴、衣斐大祐、角谷佳保里、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第131回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 学習・記憶障害モデルマウスにおけるベタイン飲水摂取の効果2017

    • Author(s)
      角谷佳保里、衣斐大祐、平嶋一貴、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第131回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ベタイン連続飲水摂取によるamyloid-β peptide(25-35)誘発学習・記憶障害抑制作用におけるSIRT1遺伝子の関与2017

    • Author(s)
      近藤早梨、野村知弘、衣斐大祐、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of diet restriction on cognitive impairments and decreased hippocampal GAT2 expression in a genetic mouse model of Alzheimer’s disease.2017

    • Author(s)
      平嶋一貴、衣斐大祐、角谷佳保里、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第60回日本神経化学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of chronic betaine intake on learning and memory impairments and hippocampal GAT2 expression in genetic mouse model of Alzheimer’s disease.2017

    • Author(s)
      角谷佳保里、衣斐大祐、平嶋一貴、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第60回日本神経化学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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