• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Inhibition of carbonyl stress via Nrf2 activation and its application for the treatment-resistant schizophrenia

Research Project

Project/Area Number 17K15525
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionMeiji Pharmaceutical University

Principal Investigator

Koike Shin  明治薬科大学, 薬学部, 助教 (70751014)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
KeywordsNrf2 / カルボニルストレス / 統合失調症 / メチルグリオキサール / グルタチオン / 老化 / グリオキサラーゼ / 老齢マウス
Outline of Final Research Achievements

Methylglyoxal (MG) is a highly reactive α-dicarbonyl compound that exerts a potent cytotoxic effect on neuronal cells. We found that treatment with Nrf2 activators protected SH-SY5Y cells against MG induced cytotoxicity via activation of GSH synthesis. Furthermore, we first revealed that the MG concentration decreased in various regions of the aged mouse brain which also decreased intracellular GSH levels compared with young mouse. In aged mouse brain, excess MG may detoxified by GSH. We indicated that the promotion of GSH synthesis by activation of Nrf2 is a key response to MG detoxification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合失調症患者の一部にカルボニルストレスを呈する一群が見つかった。カルボニルストレスはメチルグリオキサール(MG)の蓄積により促進される。我々は統合失調症モデルマウスの脳内でMG濃度が上昇することを発見したことなどから、MGの消去が統合失調症の治療に繋がる可能性を見出している。従って、神経系の細胞株においてNrf2活性化剤がMG毒性に対して保護機能を発揮したことは重要な知見である。さらに、老化に伴って過剰に脳内に蓄積したMGの解毒のためにGSHが消費されている可能性を見出した。以上の知見は、カルボニルストレス性疾患に対してGSH濃度の制御を基軸とした新たな治療戦略確立の一助になると考える。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Age-related alteration in the distribution of methylglyoxal and its metabolic enzymes in the mouse brain2019

    • Author(s)
      Koike S, Ando C, Usui Y, Kibune Y, Nishimoto S, Suzuki T, Ogasawara Y.
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 144 Pages: 164-170

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2018.11.025

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of an argpyrimidine-modified protein in human red blood cells from schizophrenic patients: A possible biomarker for diseases involving carbonyl stress2017

    • Author(s)
      Ishida Y.I, Kayama T, Kibune Y, Nishimoto S, Koike S, Suzuki T, Horiuchi Y, Miyashita M, Itokawa M, Arai M, Ogasawara Y
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 493 Issue: 1 Pages: 573-577

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.08.150

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cysteine persulfides and polysulfides produced by exchange reactions with H2S protect SH-SY5Y cells from methylglyoxal-induced toxicity through Nrf2 activation.2017

    • Author(s)
      Koike S, Nishimoto S, Ogasawara Y.
    • Journal Title

      Redox Biol.

      Volume: 12 Pages: 530-539

    • DOI

      10.1016/j.redox.2017.03.020

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 疾患モデルマウスを用いたカルボニルストレス性統合失調症に関する研究2019

    • Author(s)
      木船 陽介、小池 伸、鈴木 俊宏、石田 洋一、鳥海 和也、新井 誠、小笠原 裕樹
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] グリセリン製剤中において生成されるメチルグリオキサールの測定2019

    • Author(s)
      杉浦 江、小池 伸、鈴木 俊宏、小笠原 裕樹
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 老齢マウス脳内におけるメチルグリオキサール濃度の測定2018

    • Author(s)
      小池 伸、安藤千尋、臼井遥祐、小笠原裕樹
    • Organizer
      第48回日本神経精神薬理学会 合同年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 統合失調症患者赤血球中のアルグピリミジン化タンパク質の同定2018

    • Author(s)
      木船陽介、鹿山 将、小池 伸、鈴木俊宏、石田洋一、堀内泰江、宮下光弘、新井 誠、小笠原裕樹
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] グリオキサラーゼ1欠損マウス脳内のメチルグリオキサールの測定2017

    • Author(s)
      小池 伸、西本翔一、川村久美子、鳥海和也、新井 誠、小笠原裕樹
    • Organizer
      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi