地域高齢者における糖尿病による脳の部位別萎縮の経時的変化：久山町研究

• Project/Area Number: 20K16524
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52010:General internal medicine-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 平林 直樹 九州大学, 伊都診療所, 講師 (20784474)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 糖尿病 / voxel based morphometry / 糖負荷後2時間血糖 / 頭部MRI / 灰白質容積 / 地域高齢者 / 縦断研究

Outline of Research at the Start

近年、疫学研究にて糖尿病と認知症発症の関連が報告されている。脳構造変化についての報告も散見されるが、全脳、海馬容積の報告が多く、地域住民を対象とした糖尿病と脳の部位別容積との関連を詳細に検討した研究は少ない。近年、脳容積の差異を評価できる統計画像解析手法であるvoxel based morphometry（VBM）が用いられるようになった。糖尿病に関連した認知症の病態生理を明らかにするためにはVBMが有用であると考えられる。そこで2012年および2017年に福岡県久山町の高齢者を対象に実施した頭部MRI画像データをVBMの手法を用いて解析し、糖尿病による脳の部位別萎縮の経時的変化を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

地域高齢住民を対象とした頭部MRI検査の成績を用いて、糖尿病や血糖関連指標と脳部位別の灰白質容積との関連およびvoxel based morphometry（VBM）を用いた脳灰白質萎縮パターンとの関連を検討した。
2012年に福岡県久山町の住民健診を受診し、頭部MRI検査を実施した65歳以上の住民1,189人を対象とした。頭部MRI画像からVBM8と脳アトラスを用いて脳部位別灰白質容積を計測し、それぞれ頭蓋内容積に占める割合を算出した。共変量として性、年齢、教育歴、糖尿病治療薬使用、高血圧、血清総コレステロール、BMI、喫煙、飲酒、運動習慣、画像上の脳血管障害を用いた。
①多変量解析の結果、非糖尿病者と比べ糖尿病者では、前頭葉、側頭葉、島、深部灰白質、小脳の灰白質容積が有意に小さかった。また、糖尿病の罹病期間が長いほど、その診断時期が早期であるほどこれらの灰白質がより萎縮していた。75g経口糖負荷試験を実施した対象者を用いた検討では、糖負荷2時間後の血糖値上昇は側頭葉、島、深部灰白質の灰白質萎縮と有意に関連した。一方、空腹時血糖値と灰白質萎縮との間には明らかな関連はみられなかった。
②VBM解析の結果、非糖尿病者と比べ糖尿病者では、右上・中側頭回、左上・下側頭回、右中前頭回、両側の視床、右尾状核、右小脳半球の灰白質容積が有意に減少していた。血糖レベル別にみると、糖負荷2時間後の血糖値の上昇は、両側の上・中・下側頭回、両側の側頭極、両側の島、左頭頂弁蓋部、右下前頭弁蓋部、右視床の灰白質萎縮と有意に関連した。一方、空腹時血糖値と灰白質萎縮との間には明らかな関連はみられなかった。
①②の結果から、長期にわたる糖尿病は認知機能に関連する脳の複数の部位の灰白質萎縮の危険因子であることが示唆され、とくに食後高血糖の指標である糖負荷後2時間血糖値が灰白質萎縮と強く関連することが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Association Between Serum NT-proBNP and Gray Matter Atrophy Patterns in an Older Japanese Population: The Hisayama Study (2024)
  • Author(s): Hirabayashi Naoki、Hata Jun、Furuta Yoshihiko、Nakazawa Taro、Ohara Tomoyuki、Shibata Mao、Yamashita Fumio、Kitazono Takanari、Sudo Nobuyuki、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: The Journals of Gerontology, Series A: Biological Sciences and Medical Sciences Volume: 79 Issue: 5
  • DOI: 10.1093/gerona/glae075
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association between frequency of social contact and brain atrophy in community-dwelling older people without dementia: the JPSC-AD Study. (2023)
  • Author(s): Hirabayashi N, Honda T, Hata J, Furuta Y, Shibata M, Ohara T, Tatewaki Y, Taki Y, Nakaji S, Maeda T, Ono K, Mimura M, Nakashima K, Iga JI, Takebayashi M, Ninomiya T; as the Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia (JPSC-AD) Study
  • Journal Title: Neurology Volume: 101 Issue: 11 Pages: 1-1
  • DOI: 10.1212/wnl.0000000000207602
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inadequate care and excessive overprotection during childhood are associated with the presence of diabetes mellitus in adulthood in a general Japanese population: a cross-sectional analysis from the Hisayama Study (2023)
  • Author(s): Shibata Mao、Hosoi Masako、Anno Kozo、Hirabayashi Naoki、Hirakawa Yoichiro、Kawata Hiroshi、Iwaki Rie、Sawamoto Ryoko、Sudo Nobuyuki、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: BMC Endocrine Disorders Volume: 23 Issue: 1 Pages: 222-222
  • DOI: 10.1186/s12902-023-01474-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of white matter lesions and brain atrophy with the development of dementia in a community: the Hisayama Study (2023)
  • Author(s): Nakazawa Taro、Ohara Tomoyuki、Hirabayashi Naoki、Furuta Yoshihiko、Hata Jun、Shibata Mao、Honda Takanori、Kitazono Takanari、Nakao Tomohiro、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Psychiatry and Clinical Neurosciences Volume: Online ahead of print Issue: 6 Pages: 330-337
  • DOI: 10.1111/pcn.13533
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of gait speed with regional brain volumes and risk of dementia in older Japanese: The Hisayama study (2023)
  • Author(s): Tajimi Takahiro、Furuta Yoshihiko、Hirabayashi Naoki、Honda Takanori、Hata Jun、Ohara Tomoyuki、Shibata Mao、Nakao Tomohiro、Kitazono Takanari、Nakashima Yasuharu、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Archives of Gerontology and Geriatrics Volume: 106 Pages: 104883-104883
  • DOI: 10.1016/j.archger.2022.104883
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association Between Diabetes and Gray Matter Atrophy Patterns in a General Older Japanese Population: The Hisayama Study (2022)
  • Author(s): Hirabayashi Naoki、Hata Jun、Furuta Yoshihiko、Ohara Tomoyuki、Shibata Mao、Hirakawa Yoichiro、Yamashita Fumio、Yoshihara Kazufumi、Kitazono Takanari、Sudo Nobuyuki、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Diabetes Care Volume: 45 Issue: 6 Pages: 1364-1371
  • DOI: 10.2337/dc21-1911
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association of Inner Retinal Thickness with Prevalent Dementia and Brain Atrophy in a General Older Population (2022)
  • Author(s): Ueda Emi、Hirabayashi Naoki、Ohara Tomoyuki、Hata Jun、Honda Takanori、Fujiwara Kohta、Furuta Yoshihiko、Shibata Mao、Hashimoto Sawako、Nakamura Shun、Nakazawa Taro、Nakao Tomohiro、Kitazono Takanari、Ninomiya Toshiharu、Sonoda Koh-Hei
  • Journal Title: Ophthalmology Science Volume: 2 Issue: 2 Pages: 100157-100157
  • DOI: 10.1016/j.xops.2022.100157
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association between chronic low back pain and regional brain atrophy in a Japanese older population: the Hisayama Study (2022)
  • Author(s): Asada Masako、Shibata Mao、Hirabayashi Naoki、Ohara Tomoyuki、Furuta Yoshihiko、Nakazawa Taro、Honda Takanori、Hata Jun、Hosoi Masako、Sudo Nobuyuki、Yamaura Ken、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Pain Volume: Publish Ahead of Print Issue: 11 Pages: 2185-2193
  • DOI: 10.1097/j.pain.0000000000002612
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Multiple-region grey matter atrophy as a predictor for the development of dementia in a community: the Hisayama Study (2021)
  • Author(s): Nakazawa Taro、Ohara Tomoyuki、Hirabayashi Naoki、Furuta Yoshihiko、Hata Jun、Shibata Mao、Honda Takanori、Kitazono Takanari、Nakao Tomohiro、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry Volume: 93 Issue: 3 Pages: 263-271
  • DOI: 10.1136/jnnp-2021-326611
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of Albuminuria With White Matter Hyperintensities Volume on Brain Magnetic Resonance Imaging in Elderly Japanese ― The Hisayama Study ― (2020)
  • Author(s): Yamasaki Keisuke、Hata Jun、Furuta Yoshihiko、Hirabayashi Naoki、Ohara Tomoyuki、Yoshida Daigo、Hirakawa Yoichiro、Nakano Toshiaki、Kitazono Takanari、Ninomiya Toshiharu
  • Journal Title: Circulation Journal Volume: 84 Issue: 6 Pages: 935-942
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-19-1069
  • NAID: 130007846238
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • Year and Date: 2020-05-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Emotional loneliness is associated with a risk of dementia in a general Japanese older population: the Hisayama Study (2020)
  • Author(s): Shibata M, Ohara T, Hosoi M, Jun H, Yoshida D, Hirabayashi N, Morisaki Y, Nakazawa T, Mihara A, Nagata T, Oishi E, Anno K, Sudo N, Ninomiya T
  • Journal Title: The Journals of Gerontology, Series B: Psychological Sciences and Social Sciences Volume: - Issue: 9 Pages: 1756-1766
  • DOI: 10.1093/geronb/gbaa196
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ASSOCIATION OF IMPAIRED OLFACTORY IDENTIFICATION WITH PREVALENT MILD COGNITIVE IMPAIRMENT AND REGIONAL BRAIN ATROPHY: THE HISAYAMA STUDY (2023)
  • Author(s): Toshifumi Minohara, Tomoyuki Ohara, Taro Nakazawa, Naoki Hirabayashi, Jun Hata, Yoshihiko Furuta, Akane Mihara, Mao Shibata, Takanari Kitazono, Tomohiro Nakao, Toshiharu Ninomiya
  • Organizer: 23rd WPA (World Psychiatric Association) World Congress of Psychiatry
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 地域高齢住民におけるサルコペニアと脳萎縮との関連：久山町研究 (2023)
  • Author(s): 多治見昂洋, 平林直樹, 古田芳彦, 本田貴紀, 秦淳, 小原知之, 柴田舞欧, 北園孝成, 中島康晴, 二宮利治
  • Organizer: 第96回日本整形外科学会学術総会
• [Presentation] Association between sarcopenia and regional brain atrophy in a general older population: the Hisayama Study (2023)
  • Author(s): Tajimi Takahiro, Naoki Hirabayashi, Yoshihiko Furuta, Takanori Honda, Jun Hata, Tomoyuki Ohara, Mao Shibata, Takanari Kitazono, Yasuharu Nakashima, Toshiharu Ninomiya
  • Organizer: Orthopaedic Research Society (ORS) 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Association between frequency of social contact and brain atrophy in community-dwelling older people: the Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia (JPSC-AD) study (2022)
  • Author(s): Naoki Hirabayashi, Takanori Honda, Jun Hata, Yoshihiko Furuta, Mao Shibata, Tomoyuki Ohara, Yasuko Tatewaki, Yasuyuki Taki, Nobuyuki Sudo, Toshiharu Ninomiya, on the behalf of JPSC-AD study group
  • Organizer: International College of Psychosomatic Medicine (ICPM) 26th World Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 地域高齢者における慢性腰痛と領域別脳容積の関連：久山町研究 (2022)
  • Author(s): 柴田 舞欧、浅田 雅子、平林 直樹、小原 知之、古田 芳彦、中澤 太郎、本田 貴紀、秦 淳、二宮 利治
  • Organizer: 日本臨床疫学会 第5回年次学術大会
• [Presentation] 地域高齢住民における領域別脳容積と慢性腰痛の関連：久山町研究 (2022)
  • Author(s): 柴田舞欧、浅田雅子、平林直樹、小原知之、古田芳彦、中澤太郎、本田貴紀、秦淳、細井昌子、二宮利治、須藤信行
  • Organizer: 第26回 日本心療内科学会総会・学術大会
• [Presentation] 嗅覚低下と軽度認知障害および部位別脳萎縮の関連：久山町研究 (2022)
  • Author(s): 三野原 敏文、小原 知之、中澤 太郎、平林 直樹、秦 淳、古田 芳彦、三原 茜、柴田 舞欧、中尾 智博、二宮 利治
  • Organizer: 第41回日本認知症学会学術集会/第37回日本老年精神医学会
• [Presentation] 地域高齢者における慢性疼痛と脳領域別萎縮の関連 (2021)
  • Author(s): 浅田雅子, 柴田舞欧, 平林直樹, 小原知之, 山浦健, 二宮利治
  • Organizer: 日本麻酔科学会第68回学術集会
• [Presentation] 地域高齢住民における脳部位別の灰白質萎縮が認知症発症に及ぼす影響：久山町研究 (2021)
  • Author(s): 中澤太郎, 小原知之, 平林直樹, 古田芳彦, 秦 淳, 柴田舞欧, 本田貴紀, 北園孝成, 中尾智博, 二宮利治
  • Organizer: 第43回日本生物学的精神医学会
• [Presentation] 地域高齢住民における脳部位別灰白質容積低下と認知症発症の関連：久山町研究 (2021)
  • Author(s): 中澤太郎, 小原知之, 平林直樹, 古田芳彦, 秦 淳, 柴田舞欧, 本田貴紀, 北園孝成, 中尾智博, 二宮利治
  • Organizer: 第117回日本精神神経学会学術総会
• [Presentation] 地域高齢住民における大脳白質病変と認知症発症の関係：久山町研究 (2021)
  • Author(s): 中澤太郎, 小原知之, 平林直樹, 古田芳彦, 秦 淳, 柴田舞欧, 本田貴紀, 北園孝成, 中尾智博, 二宮利治
  • Organizer: 第36回日本老年精神医学会
• [Presentation] 地域高齢住民における歩行速度と認知症発症および脳容積との関連：久山町研究 (2021)
  • Author(s): 多治見昂洋, 古田芳彦, 平林直樹, 本田貴紀, 秦 淳, 小原知之, 柴田舞欧, 中尾智博, 北園孝成, 中島康晴, 二宮利治
  • Organizer: 第36回日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] 地域高齢者における血清NT-proBNPと脳灰白質萎縮パターンとの関連：久山町研究 (2021)
  • Author(s): 平林直樹, 秦 淳, 小原知之, 古田芳彦, 柴田舞欧, 山下典生, 北園孝成, 須藤信行, 二宮利治
  • Organizer: 日本臨床疫学会 第4回年次学術大会