Mechanisms of nutrient homeostasis and cognitive functions through metabolic pathways in glial cells
| Project/Area Number |
20H04137
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
|
|---|
| Research Institution | National Center for Geriatrics and Gerontology |
|---|
Principal Investigator |
田口 明子 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 ジェロサイエンス研究センター, 部長 (80517186)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
王 蔚 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, 研究員 (00845167)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
|
|---|
| Keywords | アストロサイト / 糖代謝シグナル経路 / 認知機能 / 栄養エネルギー代謝 / 老化 / インスリン / 糖代謝経路 / インスリンシグナル / グリア / 栄養代謝 / グリア細胞 / 栄養恒常性 / 認知機能調節 / 代謝調節経路 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
アストロサイトは、脳のエネルギー栄養代謝調節を担う中心的役割を果たしているが、認知機能低下を呈する2型糖尿病モデルマウス脳ではアストロサイトの反応性変化が観察される。これらの結果と脳特異的糖代謝調節因子の欠損は顕著な異常を誘導しないという新たに得た知見に鑑み、アストロサイト特異的糖代謝調節因子欠損マウスを作製した。本研究では、当該マウスの解析を通じ、脳・全身のエネルギー栄養代謝および認知機能の調節において、アストロサイトの糖代謝調節経路が果たす生理的および病理学的役割を明らかにし、新たな栄養代謝・認知機能調節機構の存在の可能性を明らかにする事を目的とする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
タモキシフェン誘導成体脳特異的アストロサイトIRS1欠損（GFAP-IRS1KO）マウスは、正常な随時血糖値を示したが、若齢期で耐糖能異常を呈した。この時、行動解析の結果から、海馬依存的および海馬前脳に関連した空間認知障害と海馬関連認知機能と正の相関が見られる神経細胞神経の低下が観察されたが、ミクログリアに変化は見られなかった。しかしながら、アストロサイトには、2型糖尿病に類似の老化様形態変化が観察され、乳酸を含むモノカルボン酸トランスポーターを介したアストロサイト-神経細胞間のエネルギー源の輸送経路において、乳酸値の低下、モノカルボン酸トランスポーター1,4およびミトコンドリア関連因子の有意な発現変動が観察された。一方で、認知症発症前からも観察される体温調節異常が、GFAP-IRS1KOマウスでも見られた。また、インスリン標的臓器である肝臓のインスリンおよび代謝関連シグナル分子に変化は無く、骨格筋ではGLUT4に変化は無かったが、インスリン刺激後の関連シグナル分子の異常な活性化変動が生じていることが分かった。さらに、2年前後の老齢となったGFAP-IRS1KOマウスの予備解析から、体重、随時血糖値には依然として変化は無いが、若齢期で観察されていた海馬依存的および海馬前脳に関連した空間認知障害は、加齢により増悪化することを見出している。これまでの解析結果から、アストロサイトIRS1は、アストロサイト自身の形態維持と脳のエネルギー代謝経路および全身の糖代謝の制御と認知機能の調節に関与することが示唆された。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(39 results)
