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Verification of GAT2-mediated dementia preventing effects of glycine betaine

Research Project

Project/Area Number 20K07076
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Hiramatsu Masayuki  名城大学, 薬学部, 教授 (10189863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 衣斐 大祐  名城大学, 薬学部, 准教授 (40757514)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsベタイン / GABAトランスポーター2(GAT2) / アルツハイマー型認知症 / 神経保護作用 / トリメチルグリシン / GABAトランスポーター2 / GAT2 / アミロイドβタンパク質 / Neuro2A細胞 / ベタイン(グリシンベタイン) / ベタイン/GABAトランスポーター / グリシン / GAT2 (BGT-1) / ADモデルマウス / グリシンベタイン / ホモシステイン
Outline of Research at the Start

過剰量のホモシステイン(Hcy)は、神経毒性を示すが、グリシンベタイン(ベタイン)を介する反応によってメチオニンへと変換されることで毒性を失う。最近、認知症患者の血中Hcy量の上昇と認知機能低下には相関関係があることがわかった。我々はこれまでに、アルツハイマー型認知症(AD)モデル動物で認められる認知機能障害および海馬におけるGABAトランスポーター2(GAT2)の発現増加が、ベタイン処置によって抑制されることを明らかとしている。ベタインによる認知機能障害の予防メカニズムが解明されれば、今後の認知症予防に大きく貢献できると期待される。

Outline of Final Research Achievements

In Alzheimer's disease (AD), nerve cells in the brain degenerate over a long period, leading to impaired cognitive function. The most significant risk factor is aging, but prevention of oxidative stress and neuroinflammation, which are causes of aging, is considered necessary. We found that betaine suppressed the cognitive dysfunction observed in AD model animals and increased GABA transporter 2 (GAT2) expression in the hippocampus. Expression of GAT2 increases to suppress oxidative stress, suggesting that betaine may suppress the onset of cognitive dysfunction via this transporter.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー型認知症(AD)患者の脳内では、アミロイドβタンパク質(Aβ)の蓄積やタウタンパク質の異常なリン酸化が起こり、長期間かけて脳内の神経細胞が変性し、認知機能が障害される。超高齢社会において、AD患者が増加し、その予防薬や治療薬の開発は喫緊の課題である。今回、天然成分であり、ホモシスチン尿症の治療薬としても使われているベタインに、AD患者の認知機能障害の予防効果がある可能性が示されたこと、また、その作用機序の一端が明らかになったことは、高齢者のQOLの向上に繋がり、またAβの蓄積を抑制する抗体薬品とは異なり、安価で予防効果が出る可能性もあり、医療経済的にも大きなインパクトがある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Ethopharmacological evaluation of antidepressant-like effect of serotonergic psychedelics in C57BL/6J male mice2023

    • Author(s)
      Takaba Rika、Ibi Daisuke、Yoshida Keisuke、Hosomi Eri、Kawase Ririna、Kitagawa Hiroko、Goto Hirotaka、Achiwa Mizuki、Mizutani Kento、Maeda Kyosuke、Gonzalez-Maeso Javier、Kitagaki Shinji、Hiramatsu Masayuki
    • Journal Title

      Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology

      Volume: in press Issue: 5 Pages: 3019-3035

    • DOI

      10.1007/s00210-023-02778-x

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Emotional behaviors as well as the hippocampal reelin expression in C57BL/6N male mice chronically treated with corticosterone2023

    • Author(s)
      Ibi Daisuke、Nakasai Genki、Sawahata Masahito、Takaba Rika、Kinoshita Maho、Yamada Kiyofumi、Hiramatsu Masayuki
    • Journal Title

      Pharmacology Biochemistry and Behavior

      Volume: 230 Pages: 173617-173617

    • DOI

      10.1016/j.pbb.2023.173617

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preventive Effect of Betaine Against Cognitive Impairments in Amyloid β Peptide-Injected Mice Through Sirtuin1 in Hippocampus2022

    • Author(s)
      Ibi D, Kondo S, Ohmi A, Kojima Y, Nakasai G, Takaba R, Hiramatsu M
    • Journal Title

      Neurochemical Research

      Volume: - Issue: 8 Pages: 2333-2344

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03622-z

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preventive effects of continuous betaine intake on cognitive impairment and aberrant gene expression in hippocampus of 3xTg mouse model of Alzheimer’s disease2021

    • Author(s)
      Daisuke Ibi, Kazuki Hirashima, Yuya Kojima, Kahori Sumiya, Sari Kondo, Mirai Yamamoto, Toshihiro Ando, Masayuki Hiramatsu
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease

      Volume: 79 Issue: 2 Pages: 639-652

    • DOI

      10.3233/jad-200972

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セロトニン作動性幻覚薬「DOI」の抗うつ様作用に関わる外側中隔核の神経活動とセロトニン5-HT2A受容体の役割2023

    • Author(s)
      髙羽里佳、衣斐大祐、渡邊香輝、荒川真夕、細見衣里、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第143回日本薬理学会近畿部会
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  • [Presentation] 前脳特異的コレシストキニン受容体2過剰発現マウスの行動変化に対するカンナビジオールの作用2023

    • Author(s)
      橋本頼奈、間宮隆吉、金 雲清、衣斐大祐、平松正行
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
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  • [Presentation] 恐怖条件付け記憶の想起、消去におけるセロトニン5-HT2A受容体の関与2023

    • Author(s)
      桒名将希、衣斐大祐、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] セロトニン5-HT2A受容体活性化薬のin vitroハイスループットアッセイ系確立の試み2023

    • Author(s)
      大倉杏菜、衣斐大祐、吉田圭佑、水本秀二、間宮隆吉、山田修平、北垣伸治、平松正行
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
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  • [Presentation] 慢性的社会敗北ストレス曝露マウスで認められる社会的回避行動に対するシロシンおよびケタミンの効果2023

    • Author(s)
      木下真由華、衣斐大祐、髙羽里佳、吉田圭佑、間宮隆吉、北垣伸治、平松正行
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスにおけるシロシンの抗うつ様作用に関する視床下部のGABA作動性神経伝達の役割2023

    • Author(s)
      藤原つづみ、衣斐大祐、髙羽里佳、吉田圭佑、間宮隆吉、北垣伸治、平松正行
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] β-Amyloid peptide (25-35) 脳室内投与モデルマウスにおけるcaspase-3 に対するベタインの影響2023

    • Author(s)
      湯澤優大、衣斐大祐、近藤早梨、飯見  凌、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロシンの抗うつ様作用における責任脳領域及び関連神経系の探索2023

    • Author(s)
      村上漱馬、衣斐大祐、髙羽里佳、吉田圭佑、髙野一輝、間宮隆吉、北垣伸治、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] アルツハイマー型認知症モデルマウスへのベタイン連続飲水が学習・記憶障害及びアミロイドタンパク質代謝経路に与える影響2023

    • Author(s)
      松村和弥、衣斐大祐、角谷佳保里、織田理紗子、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスにおけるβ-amyloid peptide 25-35 脳室内投与による認知機能障害に対するGABAトランスポーター2の役割2022

    • Author(s)
      小川開智、衣斐大祐、吉田尚子、落合葉子、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Neuro2A 細胞におけるGABAトランスポーター2(GAT2)の糖鎖修飾の解析2022

    • Author(s)
      鈴木真樹、衣斐大祐、吉田尚子、島田采茄、丹羽汐里、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Neuro2A 細胞におけるGABAトランスポーター2(GAT2)の糖鎖修飾がGAT2機能に与える影響2022

    • Author(s)
      丹羽汐里、衣斐大祐、吉田尚子、鈴木真樹、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Neuro2A細胞におけるβ-amyloid peptide 25-35誘発酸化ストレスに対するベタインの効果の検証2022

    • Author(s)
      森野可楠、衣斐大祐、吉田尚子、水野沙耶香、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] アルツハイマー型認知症モデルマウスへのベタイン連続飲水が学習・記憶障害及びアミロイド形成シグナル経路に与える影響2022

    • Author(s)
      織田理紗子、衣斐大祐、角谷佳保里、近藤早梨、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] β-Amyloid peptide(25-35)脳室内投与マウスの海馬で認められるアポトーシスに対するベタインの神経保護作用について2022

    • Author(s)
      衣斐大祐、飯見凌、間宮隆吉、平松正行
    • Organizer
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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