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Onset mechanism of Alzheimer's disease caused by diabetes focusing on alteration in cerebral insulin signaling

Research Project

Project/Area Number 18K17954
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

Tanokashira Daisuke  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 統合加齢神経科学研究部, 外来研究員 (80724575)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords認知症 / アルツハイマー病 / 糖尿病 / 糖代謝調節経路 / インスリンシグナル
Outline of Final Research Achievements

We found that type 2 diabetes (DIO)-induced new Alzheimer's disease (AD) model (APPKI) mice (DIO-APPKI mice) were resistant to metabolic abnormalities induced by DIO, but their cognitive function tended to worsen compared to normal diet APPKI and DIO mice. Meanwhile, the reduction in hippocampal neurogenesis, which is associated with hippocampus-dependent cognitive function, was even more significantly reduced in these mice. Furthermore, changes in the modification of glucose metabolism signal component molecule, which were found in the postmortem brains of AD patients and increased in association with cognitive decline in DIO mice, were further enhanced in the hippocampus of these mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2型糖尿病が認知症のリスク要因であることが広く知られるようになってきたが、認知機能と糖代謝経路のつながりを説明する詳細な分子機序については解明されておらず、適切なモデル動物系も確立されていなかった。次世代型ADモデルマウスに高脂肪食付加により2型糖尿病を誘導して作製したDIO-APPKIマウスは、世界ではまだ報告が無い新しいモデルマウスである。そのため、本モデルマウスの解析から得られた成果は、従来の認知症研究では見つからなかった新たな発見となり、認知症の新しい治療法や治療薬の開発に繋がることが期待される。

Report

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

    (28 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Harvard Medical School(米国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Irs2 deficiency alters hippocampus-associated behaviors during young adulthood.2021

    • Author(s)
      Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, White MF, Taguchi A.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 559 Pages: 148-154

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.101

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Involvement of insulin receptor substrates in cognitive impairment and Alzheimer's disease.2019

    • Author(s)
      Tanokashira D, Fukuokaya W, Taguchi A.
    • Journal Title

      Neural Regen Res.

      Volume: Volume 14, Issue 8 Issue: 8 Pages: 1330-1334

    • DOI

      10.4103/1673-5374.253535

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Serine Phosphorylation of IRS1 Correlates with Aβ-Unrelated Memory Deficits and Elevation in Aβ Level Prior to the Onset of Memory Decline in AD2019

    • Author(s)
      Wang W, Tanokashira D, Fukui Y, Maruyama M, Kuroiwa C, Saito T, SaidoTC and Taguchi A
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 11(8) Issue: 8 Pages: 1942-1942

    • DOI

      10.3390/nu11081942

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metformin treatment am,eliorates diabetes-associated decline in hippocampal neurogenesis and memory via phosphorylation of insulin receptor substrate 12018

    • Author(s)
      Tanokashira D , Kurata E, Fukuokaya W, Kawabe K, Takeuchi H, Kashiwada M, Nakazato M, Taguchi A
    • Journal Title

      FEBS Open Bio.

      Volume: 18;8(7) Issue: 7 Pages: 1104-1118

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12436

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Type2 diabetes-induced cognitive deterioration in AD is associated with IRS modifications but not with amyloid beta accumulation.2021

    • Author(s)
      Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A.
    • Organizer
      Society for Neuroscience Global Connectome
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Association of hippocampal insulin signaling with worsening cognitive impairment in Alzheimer's disease with type 2 diabetes.2021

    • Author(s)
      Wang W, Tanokashira D, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A.
    • Organizer
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan/ the 126th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳インスリンシグナルの変化を指標とした糖尿病によるアルツハイマー病増悪化前段階変化についての検討.2020

    • Author(s)
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子.
    • Organizer
      第5回NCGGサマーリサーチセミナー
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 認知機能障害発症におけるセリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルの変化.2020

    • Author(s)
      王蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、 田口明子.
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      第39回日本認知症学会
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  • [Presentation] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割.2020

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      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、田口明子.
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      第43回日本分子生物学会年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割についての検討.2020

    • Author(s)
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、田口明子.
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      第35回糖尿病合併症学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海馬IRSシグナルを介した糖尿病によるアルツハイマー病増悪化機構2020

    • Author(s)
      田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第34回日本糖尿病・肥満動物学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 認知機能低下におけるセリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルの変化2020

    • Author(s)
      王 蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第34回日本糖尿病・肥満動物学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Modification of hippocampal IRS1 via Serine Phosphorylation Correlates with Aβ-Unrelated Memory Deficits2020

    • Author(s)
      Wei Wang, Daisuke Tanokashira, Yusuke Fukui, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Takashi Saito, Takaomi C.Saido and Akiko Taguchi
    • Organizer
      Adult Neurogenesis Meeting 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Phosphorylation of specific serine sites on hippocampal insulin receptor substrate 1 is associated with Alzheimer's disease-unrelated memory deficit and -related pathology2019

    • Author(s)
      Daisuke Tanokashira, Yusuke Fukui, Wei Wang, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Takashi Saito, Takaomi C. Saido, Akiko Taguchi
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2型糖尿病による海馬IRSシグナル変化とアルツハイマー病態との連関2019

    • Author(s)
      田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第28回海馬と高次脳機能学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] セリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルと認知機能障害の関係についての検討2019

    • Author(s)
      王 蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第28回海馬と高次脳機能学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 2型糖尿病が海馬IRSシグナルおよびアルツハイマー病態へ与える影響2019

    • Author(s)
      田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第34回日本糖尿病合併症学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 認知機能障害発症における海馬IRS1セリンリン酸化の役割2019

    • Author(s)
      王 蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第34回日本糖尿病合併症学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 2型糖尿病による海馬IRSシグナルの変化とアルツハイマー病態増悪化との連関2019

    • Author(s)
      田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
    • Organizer
      第38回日本認知症学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 認知機能低下における海馬IRS1セリンリン酸化の役割2019

    • Author(s)
      王蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
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      第42回日本分子生物学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アルツハイマー病発症および増悪化メカニズムにおける海馬IRS2シグナルの関与2019

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 丸山めぐみ, 黒岩智恵美, 佐藤駿介, 斉藤貴志, 西道隆, 田口明子
    • Organizer
      第15回成体脳ニューロン新生懇談会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 海馬IRS2シグナルを介するアルツハイマー病発症・増悪メカニズムの検討2019

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 丸山めぐみ, 黒岩智恵美, 佐藤駿介, 斉藤貴志, 西道隆, 田口明子
    • Organizer
      第33回日本糖尿病・肥満動物学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 2型糖尿病による脳インスリンシグナル変容を介した認知機能障害増悪化メカニズムの検討2018

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 柏田舞波, 竹井喜美, 丸山めぐみ, 佐藤駿介, 斉藤貴志,西道隆臣, 田口明子
    • Organizer
      第27回海馬と高次脳機能学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病治療薬による海馬インスリンシグナルを介した認知機能障害改善機構.2018

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 柏田舞波, 竹井喜美, 丸山めぐみ, 榊原幹雄, 田口明子
    • Organizer
      第37回日本認知症学会学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病を伴うアルツハイマー病態増悪化機構における海馬インスリンシグナルの関与.2018

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 柏田舞波, 竹井喜美, 丸山めぐみ, 佐藤駿介, 斉藤貴志,西道隆臣, 田口明子
    • Organizer
      第37回日本認知症学会学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 2型糖尿病による脳IRSsシグナル変容を介したアルツハイマー病態増悪化メカニズムの検討.2018

    • Author(s)
      田之頭大輔, 福井裕介, 柏田舞波, 竹井喜美, 丸山めぐみ, 佐藤駿介, 斉藤貴志,西道隆臣, 田口明子
    • Organizer
      第33回日本糖尿病合併症学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Involvement of hippocampal insulin signaling in deterioration mechanisms of Alzheimer's disease with type 2 diabetes.2018

    • Author(s)
      D. TANOKASHIRA, Y. FUKUI, M. KASHIWADA, K. TAKEI, M. MARUYAMA, S. SATO, T. SAITO, T. C. SAIDO, A. TAGUCHI.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 48th Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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