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Molecular mechanism of the LRP1-mediated export of beta-amyloid from brain by molecular motor KIF13B

Research Project

Project/Area Number 20K07739
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

Kanai Yoshimitsu  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (80214427)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsアルツハイマー病 / 毛細血管 / 高脂血症 / 動脈硬化 / エストロゲン / 中性脂肪 / 胃 / βアミロイド / 脳毛細血管内皮細胞 / LRP1 / KIF13B / 血管内皮細胞 / カベオラ / ベータアミロイド
Outline of Research at the Start

βアミロイド(Aβ)の脳への蓄積はアルツハイマー病の主要な原因の一つであり、Aβの脳からの除去はアルツハイマー病治療の大きな課題である。生理的なAβの除去メカニズムとして、血管内皮細胞がLRP1を介してAβを脳実質側から取り込み、細胞内を血管内腔側に輸送し、血中に排出するというものがある。申請者らはKIF13Bがカベオラを介したLRP1の細胞内取り込みを促進することを報告し、これに関わるタンパク群が脳血管内皮細胞で高い発現を示すことを見出している。本研究では血管内皮細胞を介したLRP1による脳から血中へのAβの排出に注目し、血管内皮細胞がAβを取り込む際の制御メカニズムの解明を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

We conducted basic research on Alzheimer's disease (AD) focusing on brain capillaries. Initially, we attempted to elucidate the mechanism by which brain capillaries export β-amyloid from the brain into the blood, but this proved to be technically difficult. When women reach menopause, blood fat rises and the risk of arteriosclerosis and AD increases. Therefore, we examined gastric estrogen, which was discovered by the previous professor, and found that gastric estrogen has the effect of lowering the elevated blood fat. Furthermore, we found that brain capillaries deficient in estrogen receptors showed reduced repair capacity when damaged, suggesting that gastric estrogen has an inhibitory effect on AD by regulating blood fat concentration and supporting capillary repair.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

エストロゲンは食欲、脂肪の合成・血中への放出を抑制し、脂肪の蓄積・消費を促進することが知られている。私達は今回の結果と合わせて「血中脂肪値が上がると胃から分泌されるエストロゲンが増えて下げる」というモデルを提唱した。エストロゲンには傷害された脳毛細血管の修復を支える機能があることもわかり、閉経後にADリスクが上がるのは「血中エストロゲンの低下が血中脂肪を高めて動脈硬化を引き起こすとともに毛細血管の修復機能を低下させ、脳毛細血管を介したβアミロイドの脳から血中への排出の低下の原因となり、ADのリスクを増大させる」ことが示唆された。今後、胃エストロゲンを活用したAD予防の開発が期待される。

Report

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

    (15 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Tie2-Cre-Induced Inactivation of Non-Nuclear Estrogen Receptor-α Signaling Abrogates Estrogen Protection Against Vascular Injury2023

    • Author(s)
      Liu Pang-Yen、Fukuma Nobuaki、Hiroi Yukio、Kunita Akiko、Tokiwa Hiroyuki、Ueda Kazutaka、Kariya Taro、Numata Genri、Adachi Yusuke、Tajima Miyu、Toyoda Masayuki、Li Yuxin、Noma Kensuke、Harada Mutsuo、Toko Haruhiro、Ushiku Tetsuo、Kanai Yoshimitsu、Takimoto Eiki、Liao James K.、Komuro Issei
    • Journal Title

      JACC: Basic to Translational Science

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.jacbts.2022.07.001

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stomach secretes estrogen in response to the blood triglyceride levels2021

    • Author(s)
      Ito Takao、Yamamoto Yuta、Yamagishi Naoko、Kanai Yoshimitsu
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02901-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 胃の壁細胞は血中トリグリセリド濃度の上昇に応じてエストロゲンを分泌する2023

    • Author(s)
      伊藤隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Stomach secretes estrogen in response to the blood triglyceride levels.2022

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Ito T, Yamagishi N, Kanai Y
    • Organizer
      The 20th Congress of the International Federation of Associations of Anatomists. Istanbul, Turkey
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血中トリグリセリド濃度の上昇は直接胃エストロゲンの分泌や血中エストロゲン濃度を上昇させる2022

    • Author(s)
      伊藤隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第90回和歌山医学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 血中トリグリセリド濃度による胃由来エストロゲン分泌への影響2022

    • Author(s)
      伊藤隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第98回日本解剖学会近畿支部学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 胃の壁細胞は血中トリグリセリド濃度に応じてエストロゲンを分泌する2022

    • Author(s)
      伊藤 隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 胃エストロゲンは血中トリグリセリドレベルを伝えるホルモンか?2021

    • Author(s)
      伊藤 隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第97回 日本解剖学会近畿支部学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 胃の壁細胞は血中トリグリセリド濃度依存的にエストロゲンを分泌する2021

    • Author(s)
      伊藤 隆雄、山本悠太、山岸直子、金井克光
    • Organizer
      第89回 和歌山医学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 血中中性脂肪値を調節するメカニズムを解明

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/intro/press/2021/12-03.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 解剖学第一講座

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/dept/igakubu/160411/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 金井 克光

    • URL

      https://researchmap.jp/read0056906/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 血中中性脂肪値を調節するメカニズムを解明

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/intro/press/r3/211215/r3-12-15.html

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  • [Remarks] 解剖学第一講座 和歌山県立医科大学

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/dept/igakubu/160411/index.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 胃エストロゲン分泌能を評価するための検査2023

    • Inventor(s)
      金井克光、山本悠太、伊藤隆雄
    • Industrial Property Rights Holder
      公立大学法人和歌山県立医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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

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