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Brain-Oral Correlation Indexed by Hypothalamus-Specific SIRT1

Research Project

Project/Area Number 19K10256
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

Masae Furukawa  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 外来研究員 (90439456)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 亜希子  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 中枢性老化・睡眠制御研究プロジェクトチーム, プロジェクトリーダー (80800979)
松下 健二  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 部長 (90253898)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywordsオーラルフレイル / SIRT1 / 老化 / 海馬 / 視床下部 / 認知機能 / 咀嚼 / astrogliosis / 歯の喪失 / 口腔細菌叢
Outline of Research at the Start

咀嚼を担う重要な器官である歯は、齲蝕や歯周病などさまざまな原因で喪失し、加齢に伴い減少する傾向にある。一方、脳、特に視床下部は老化・寿命制御の上位中枢として機能する。その中で特にNAD+依存性脱アセチル化酵素サーチュイン1(以下SIRT1)は、睡眠の質や老化に伴う生理学的変化を制御する。しかし、視床下部のSIRT1が歯の喪失や口腔細菌叢の変化とどのような関係にあるかは未だ明らかになっていない。
そこで本研究は、歯の喪失による視床下部への影響について若齢および老齢マウスの抜歯群と非抜歯群の視床下部を中心として解析し、歯の喪失とSIRT1との因果関係を明らかにすることを、分子生物学的に解析する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to investigate the effects of masticatory dysfunction caused by the loss of molars on the brains of experimental animals, particularly on the hypothalamus and hippocampus, from a molecular biological, behavioral experimental, and immunohistological perspective. Specifically, we bred young and old mice whose maxillary first molars were extracted, and found that there was a marked decline in cognitive function and motor function, especially in aged mice. In addition, markers of inflammation and aging in the brain were increased in the hypothalamus and hippocampus. These findings indicate that the decline in masticatory function induces brain aging and cognitive decline.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、保有歯数と平均余命や寿命の関係が報告されているが、その因果関係や機序については全く明らかになっていなかった。本研究の結果から、咀嚼機能の低下により、認知機能が低下するだけでなく、脳内の老化の指標となるアストロサイトの増生が視床下部および海馬において見られた。これらのことにより、咀嚼が中枢神経の機能に非常に重要であり、認知機能にも影響を及ぼし、脳の老化を著しく誘導することが明らかとなった。脳の老化の抑制には臼歯による咀嚼機能の維持が重要であることが明らかとなった。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] The Priming Potential of Interferon Lambda-1 for Antiviral Defense in the Oral Mucosa2022

    • Author(s)
      Shikama Yosuke、Kurosawa Mie、Furukawa Masae、Kudo Yasusei、Ishimaru Naozumi、Matsushita Kenji
    • Journal Title

      Inflammation

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1007/s10753-022-01624-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molar loss induces hypothalamic and hippocampal astrogliosis in aged mice2022

    • Author(s)
      Furukawa, M., Tada, H., Wang, J. et al.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 6409-6409

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10321-w

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Analysis of senescence in gingival tissues and gingival fibroblast cultures2022

    • Author(s)
      Furukawa, M., Matsuda ,K. et al.
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Dental Research

      Volume: 8 Issue: 4 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1002/cre2.581

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An in vitro senescence model of gingival epithelial cell induced by hydrogen peroxide treatment2021

    • Author(s)
      Giri Sarita、Takada Ayuko、Paudel Durga、Yoshida Koki、Furukawa Masae、Kuramitsu Yasuhiro、Matsushita Kenji、Abiko Yoshihiro、Furuichi Yasushi
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: 110 Issue: 1 Pages: 44-53

    • DOI

      10.1007/s10266-021-00630-3

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemokines Up-Regulated in Epithelial Cells Control Senescence-Associated T Cell Accumulation in Salivary Glands of Aged and Sj?gren’s Syndrome Model Mice2021

    • Author(s)
      Kurosawa Mie、Shikama Yosuke、Furukawa Masae、Arakaki Rieko、Ishimaru Naozumi、Matsushita Kenji
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 5 Pages: 2302-2302

    • DOI

      10.3390/ijms22052302

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      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of green propolis extracts on experimental aged gingival irritation in vivo and in vitro2021

    • Author(s)
      Furukawa Masae、Wang Jingshu、Kurosawa Mie、Ogiso Noboru、Shikama Yosuke、Kanekura Takuro、Matsushita Kenji
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.12.003

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Periodontal Disease and Periodontal Disease-Related Bacteria Involved in the Pathogenesis of Alzheimer’s Disease2020

    • Author(s)
      Matsushita Kenji、Yamada-Furukawa Masae、Kurosawa Mie、Shikama Yosuke
    • Journal Title

      Journal of Inflammation Research

      Volume: Volume 13 Pages: 275-283

    • DOI

      10.2147/jir.s255309

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High concentration of glucose induces filaggrin-1 expression through AP-1 in skin keratinocytes2020

    • Author(s)
      Masae Furukawa, Kiyoko Yamada, Mie Kurosawa, Yosuke Shikama, Takuro Kanekura and Kenji Matsushita
    • Journal Title

      Journal of Dermatological Science

      Volume: - Issue: 2 Pages: 137-140

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2020.04.002

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歯牙の喪失が視床下部及び海馬に及ぼす影響~若齢・老齢マウスにおけるおよび解析~2021

    • Author(s)
      山田(古川) 匡恵、山田三良
    • Organizer
      日本咀嚼学会 第32回学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟食飼育が若齢マウスの視床下部および海馬に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      山田(古川) 匡恵、四釜洋介、松下 健二
    • Organizer
      第63回秋季歯科基礎医学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯周組織の細胞老化について~若齢および老齢マウスと培養ヒト歯肉線維芽細胞における検討~2021

    • Author(s)
      古川匡恵、田淵拓也、山田三良、四釜洋介、松下健二
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of an in vitro senescence model of gingival epithelial cell induced by hydrogen peroxide treatment and reversal of senescence by fisetin2021

    • Author(s)
      Sarita Giri,Ayuko Takada,Durga Paudel,Koki Yoshida,Masae Furukawa, Yasuhiro Kuramitsu,Kenji Matsushita,Yoshihiro Abiko,Yasushi Furuichi
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] III型interferon(IFN)であるinterleukin(IL)-29の口腔粘膜における抗ウイルス応答増強作用2021

    • Author(s)
      四釜 洋介,古川 匡恵,松下 健二
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯牙の喪失および軟食が視床下部に及ぼす影響 若齢・老齢マウスにおけるおよび解析2020

    • Author(s)
      山田(古川) 匡恵、黒澤 実愛、松下 健二
    • Organizer
      第20回抗加齢医学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プロポリスは高齢者の口腔粘膜炎の治療に有望である in vitroおよび in vivoにおける解析2020

    • Author(s)
      山田(古川) 匡恵、黒澤 実愛、松下 健二
    • Organizer
      第20回抗加齢医学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 加齢による口腔乾燥症の病態形成における老化関連T細胞の関与2020

    • Author(s)
      黒澤 実愛、山田(古川) 匡恵、松下 健二
    • Organizer
      第20回抗加齢医学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of expression of tight junction molecules in young and senescence induced gingival epithelial cells in response to Porphyromonas gingivalis lipopolysachharide2020

    • Author(s)
      Giri S, Takada A, Furukawa M, Matsushita K, Furuichi Y
    • Organizer
      第63回春季日本歯周病学会学術大会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] プロポリスは歯のブリーチングによる歯肉炎を緩和する

    • URL

      https://www.bee-lab.jp/grant/report/propolis_33.html

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  • [Remarks] 臼歯(奥歯)を喪失することが脳の老化を促進することを老齢マウスモデルで発見しました

    • URL

      https://www.ncgg.go.jp/ri/report/20220422.html

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      2021 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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