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Analysis of the molecular mechanism of circadian clock and cerebral insulin resistance involving in beta-amyloid deposition

Research Project

Project/Area Number 18K11108
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

MARUYAMA Hiroko  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (50129269)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 徹  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (30158927)
川上 文貴  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (50511896)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords概日リズム / 摂食時間変更 / 運動変化 / 時計遺伝子 / BMAL-1 / Tauタンパク質リン酸化 / βアミロイド / アルツハイマー病 / BEMAL-1 / アルツハイマー症 / 高脂肪食 / 血糖値 / アミロイドβ / タウ蛋白質リン酸化 / インスリン / 概日時計 / インスリン抵抗性 / タウ蛋白質 / 脳インスリン抵抗性 / 食事リズム
Outline of Final Research Achievements

We investigated whether high-fat diet and feeding time affect the onset of Alzheimer's disease (AD) by using AD transgenic mice. Results from examination of cerebral glucose metabolism with FD-glucose showed glucose uptake was decreased in AD mice. It is considered to be caused by increased phosphorylation of Tau protein (Tau)and in decreased number of nerve cells due to apoptosis. As a result of investigating changes in circadian rhythm due to changes in feeding time by clock gene expression and activity changes, changes in eating time increased responsiveness to light. Relationship between Tau phosphorylation induction and β-amyloid deposition in high-fat feeding was investigated. In normal mice, the effect of high-fat diet was less but Tau phosphorylation was enhanced by changing the feeding time. In AD mouse, we found that high-fat diets increased microglia and enhanced Tau phosphorylation, but the effect of feeding time was low.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食習慣、概日時計とアルツハイマー病(AD)発症の関連性を明らかにした。脳での糖代謝機能は、FD-glucoseを用いた糖の取り込みで調べた。ADの発症により脳での糖代謝が低下したが、Tau蛋白質(Tau)のリン酸化による神経細胞変性とアポトーシスによる細胞傷害によることが示唆された。摂食時間の変更は概日リズムの崩壊を惹起し、Tauのリン酸化を増強した。高脂肪食の摂食ではTauのリン酸化を増強し、βアミロイド沈着の増強が認められた。この研究から食生活リズムと食事の質は、ADの発症に関わることを見出すことができた。これは食事時間や内容を整えることでAD予防の可能性を示し、意義のある結果である。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 食事時間の変化と高脂肪食が運動時間や時計遺伝子発現に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      五味未早希、伊藤芙美佳、井上任平、大屋瑞穂、寺尾沙季、鴇田智里、丸山弘子
    • Organizer
      第41回日本肥満学会・第38回日本肥満症治療学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 摂食時間の変更が脳内の炎症に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      五味未早希、川上文貴、ティティルイン、高橋博之、丸山弘子
    • Organizer
      第21回日本抗加齢医学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] FDG-バイオラジオグラフィを用いたアルツハイマーモデルマウス脳における糖代謝の解析2021

    • Author(s)
      五味未早希、丸山弘子、佐々木徹
    • Organizer
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 概日リズムの変化が時計遺伝子転写因子BMAL1の発現に及 ぼす影響2020

    • Author(s)
      五味未早希、丸山弘子
    • Organizer
      第20回日本抗加齢学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ワカメ添加高脂肪食がTau蛋白質のリン酸化および βアミロイドの蓄積に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      平野拓・五味未早希・今井基貴・西川裕美・宮内麻織・丸山弘子
    • Organizer
      第18日本応用藻類学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ワカメ添加高脂肪摂食マウスのTau蛋白質のリン酸化に及ぼす分子病態的解析2019

    • Author(s)
      丸山弘子・平野拓・今井基貴
    • Organizer
      第40日本肥満学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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