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Pathological mechanisms and therapeutic strategies for elderly-onset epilepsy by targeting senescent brain pericytes

Research Project

Project/Area Number 20K16065
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

Iwao Takuro  福岡大学, 薬学部, 助教 (30846374)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords血液脳関門 / 高齢発症てんかん / ペリサイト / ドコサヘキサエン酸 / DHA / MFSD2A / 脳ペリサイト / 細胞老化 / 細胞老化関連分泌現象(SASP) / 加齢 / ドコサヘキサエン酸(DHA) / Mfsd2a / 脳血管内皮細胞
Outline of Research at the Start

加齢に伴い発症するてんかん(高齢発症てんかん)は、若年者で発症するてんかんとは異なる病態像を示す。高齢発症では、特に脳血管障害を既往とする症候性てんかんが最多であるが、その発症機構は未だ不明である。その患者数の増大と超高齢者化社会となる現状を踏まえれば、本病態は究明すべき喫緊の社会・医療課題である。本申請者は、加齢に伴い 脆弱化する血管に着目し、脳血管構成細胞である脳ペリサイトの加齢による機能異常が高齢発症てんかんの起因になると仮設した。本研究成果は、高齢発症てんかん病態における新たな機構を提示するとともに『血管を治療し神経を護る』独自の防御法を築く先駆けとなる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the pathological mechanisms of elderly-onset epilepsy and examined therapeutic effect of docosahexaenoic acid (DHA). We revealed that pericytes, which are the component of Blood-Brain barrier (BBB) and play a key role in maintaining BBB integrity, are reduced and underwent cellular senescence during aging. The changes in pericytes are probably involved in decreased DHA transport across the BBB, the BBB disruption, and the formation of neuroinflammation with aging. Furthermore, we showed that the seizure sensitivity was increased with the age-related BBB disruption and neuroinflammation. These age-related pathological processes were improved by a long-term dietary DHA supplementation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果は、未だ明確な病態形成機構が明らかになっていない高齢発症てんかんにおいて、老化ペリサイトを基軸とした潜在的な病態形成機構を明らかにした点に学術的意義がある。また、DHA摂取による血液脳関門の保護が加齢に伴う脳内炎症の拡大及びてんかん感受性の増大を抑制することを明らかにし、DHAの補充が高齢者において発症率の高いてんかんの発症予防や治療に応用できる可能性を提示した点に社会的意義がある。これは「血管を治療し神経を護る」という新たな治療戦略の構築に資するものである。

Report

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

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Aging decreases docosahexaenoic acid transport across the blood-brain barrier in C57BL/6J mice2023

    • Author(s)
      Iwao T, Takata F, Matsumoto J, Aridome H, Yasunaga M, Yokoya M, Kataoka Y, Dohgu S.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 18 Issue: 2 Pages: e0281946-e0281946

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0281946

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Senescence in brain pericytes attenuates blood-brain barrier function in vitro: A comparison of serially passaged and isolated pericytes from aged rat brains.2023

    • Author(s)
      Iwao T, Takata F, Matsumoto J, Goto Y, Aridome H, Yasunaga M, Yokoya M, Kataoka Y, Dohgu S.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 645 Pages: 154-163

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.01.037

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 老化脳ペリサイトによる血液脳関門バリア機能強化作用の減弱2023

    • Author(s)
      岩尾 卓朗, 後藤 佑季, 高田 芙友子, 松本 純一, 有留 尚孝, 横谷 みき, 安永 美保, 道具 伸也
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 加齢に伴う血液脳関門のバリア機能脆弱化に対するDHA補充の効果2023

    • Author(s)
      栗山 侑子, 岩尾 卓朗, 今村 心実, 新垣 翔, 高田 芙友子, 道具 伸也
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ピロカルピン誘発性てんかん発作感受性の加齢に伴う変化とDHA補充の効果2023

    • Author(s)
      今村心実、岩尾卓朗、栗山侑子、新垣翔、高田芙友子、道具伸也
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Aging decreases docosahexaenoic acid transport across the blood-brain barrier in C57BL/6J mice2023

    • Author(s)
      Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Hisataka Aridome, Miho Yasunaga, Miki Yokoya, Shinya Dohgu
    • Organizer
      5th Mini-Symposium on The Blood-Brain Barrier from Basic to Clinical Research
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain Transport of Non-Esterified Docosahexaenoic Acid Across the Blood Brain Barrier is decreased in Middle-Aged and Aged Mice2022

    • Author(s)
      岩尾卓朗, 髙田芙友子, 横谷みき, 有留尚孝, 安永美保, 片岡泰文, 道具伸也
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 血液脳関門を介した非エステル型ドコサヘキサエン酸の脳移行は加齢に伴い減少する2022

    • Author(s)
      岩尾卓朗, 髙田芙友子, 松本純一, 横谷みき, 有留尚孝, 安永美保, 片岡泰文, 道具伸也
    • Organizer
      第75回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Senescent brain pericytes induced BBB dysfunction by their senescence associated secretory phenotype2022

    • Author(s)
      Yuki Goto, Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Shinya Dohgu
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain pericytes promote brain endothelial DHA uptake through inducing membrane expression of the transporter MFSD2A2022

    • Author(s)
      Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Shinya Dohgu
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Senescent brain pericytes induced BBB dysfunction by their senescence-associated secretory phenotype.2022

    • Author(s)
      Yuki Goto, Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Shinya Dohgu
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Brain pericytes promote brain endothelial DHA uptake through inducing membrane expression of the transporter MFSD2A.2022

    • Author(s)
      Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Shinya Dohgu
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 脳ペリサイトの老化関連随伴分泌現象(SASP)により誘発される血液脳関門機能障害2021

    • Author(s)
      岩尾 卓朗、高田 芙友子、道具 伸也
    • Organizer
      第74回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Transport of docosahexaenoic acid across the blood brain barrier is decreased in aged mice.2021

    • Author(s)
      岩尾 卓朗,髙田 芙友子,松本 純一,片岡 泰文,道具 伸也
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Senescent brain pericytes induced BBB dysfunction by their senescence-associated secretory phenotype.2021

    • Author(s)
      Takuro Iwao, Fuyuko Takata, Junichi Matsumoto, Yasufumi Kataoka, Shinya Dohgu
    • Organizer
      3rd Mini-symposium on the blood-brain barrier from basic to clinical research
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 加齢によるMfsd2aの機能低下によりドコサヘキサエン酸の脳移行量は減少する2021

    • Author(s)
      岩尾 卓朗,髙田 芙友子,道具 伸也
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 加齢により血液脳関門(BBB)を介したドコサヘキサエン酸の脳移行は減少する2020

    • Author(s)
      岩尾 卓朗,髙田 芙友子,松本 純一,片岡 泰文,道具 伸也
    • Organizer
      第73回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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