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Mechanism of lifespan extension by procyanidins in C. elegans

Research Project

Project/Area Number 21K06618
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Inoue Hideshi  東京薬科大学, 生命科学部, 名誉教授 (20184765)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords抗老化 / ポリフェノール / プロシアニジン / 線虫 / 神経 / C. elegans / 寿命 / 老化 / 感覚神経
Outline of Research at the Start

環境の変化に応じて生存戦略を制御する仕組みは,老化抑制と関連している.カカオ由来プロシアニジンのうち四量体以上の重合度のものを主とする画分は,線虫C. elegans の寿命を延長する作用を示す.その作用にはある特定の感覚神経を介しており,Gタンパク質αやグアニル酸シクラーゼ,CaMKIIなどが関与している.また,下流においては,消化管あるいは下皮のCaMKII-p38 MAPキナーゼ経路や浸透圧ストレス応答に関連する因子が関わることを見出している.この課題では,高重合度プロシアニジンがどのように感覚神経に入力するか.そして,そのことがどのような経路・機構で老化を抑制しているかを明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

The cacao liquor procyanidins (CLPr) were found to extend the lifespan of C. elegans. This effect was observed in the fraction containing tetrameric and higher procyanidins, but not in the fraction containing lower procyanidins. Tetrameric cinnamtannin A2 showed a similar effect. The activity requires the sensory neurons AWC, the interneurons AIB, and proteins involved in signal transduction in the neuronal cells and synaptic transmission. Additionally, expressions of CaMKII and p38 MAP kinase in both neural and non-neural tissues were required. It is important to note that procyanidins with a molecular weight of over 1000 can prolong the lifespan of C. elegans through the nervous system. CLPr also enhances tolerance to osmotic stress, depending on factors shared with lifespan extension. While it is not likely a direct cause, the CLPr-induced lifespan extension and stress tolerance have a mechanistic relevance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会の高齢化が進み,健康寿命を保つことが重要である.線虫C.elegansは老化研究によく使われるモデル生物であり,ポリフェノール類が線虫の寿命を伸ばすという報告は多い.しかし,関与する遺伝子は必ずしも一致せず,さまざまな機構が想定される.この研究では,プロシアニジンが線虫の寿命を延長する際に,神経系を介することを初めて明らかにした.しかも,その作用は四量体以上のプロシアニジンに依存している.高重合度プロシアニジンの人への作用が近年着目されるようになったが,そのメカニズムは不明である.この研究で得た知見が,高重合度プロシアニジンが人の健康にどのように寄与するかの理解へつながることが期待される.

Report

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

    (7 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Cacao Procyanidins-Induced Lifespan Extension in <i>Caenorhabditis elegans</i> in a Nervous System and CaMKII-Dependent Manner2024

    • Author(s)
      Ohmine Keiya、Morinaga Yuki、Kobayashi Sarina、Matsubara Aika、Sadanaga Kaito、Tohtani Shuhei、Saeki Hideaki、Horiuchi Hiroto、Fujikawa Yuta、Sumi Koichiro、Natsume Midori、Inoue Hideshi
    • Journal Title

      The Journals of Gerontology, Series A: Biological Sciences and Medical Sciences

      Volume: 79 Issue: 4

    • DOI

      10.1093/gerona/glae050

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retusone A, a Guaiane-Type Sesquiterpene Dimer from Wikstroemia retusa and Its Inhibitory Effects on Histone Acetyltransferase HBO1 Expression2022

    • Author(s)
      Yun Young Sook、Nakano Tomomi、Fukaya Haruhiko、Hitotsuyanagi Yukio、Nakamura Miho、Umetsu Megumi、Matsushita Nobuko、Miyake Katsunori、Fuchino Hiroyuki、Kawahara Nobuo、Moriya Fuki、Ito Akihiro、Takahashi Yuji、Inoue Hideshi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Issue: 9 Pages: 2909-2909

    • DOI

      10.3390/molecules27092909

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プロシアニジンによる線虫 C. elegans の 寿命延長機構2023

    • Author(s)
      大峰京也, 松原愛華, 盛永侑希, 角公一郎, 夏目みどり, 井上英史
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] カカオ・プロシアニジンによる C. elegans の寿命延長における神経系の関与2023

    • Author(s)
      大峰 京也、堀内 寛人、盛永 侑希、小林 咲里奈、定永 魁斗、遠谷 修平、佐伯 英昭、角 公一郎、夏目 みどり、井上 英史
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カカオ・プロシアニジンは感覚神経を介して C. elegans の寿命を延長する2021

    • Author(s)
      盛永 侑希, 小林 咲里奈, 定永 魁人, 遠谷 修平, 佐伯 英昭, 雨笠 航介, 角 公一郎, 夏目 みどり, 井上 英史
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カカオ・プロシアニジンは感覚神経を介して C. elegans の寿命を延長する2021

    • Author(s)
      盛永 侑希, 小林 咲里奈, 定永 魁人, 遠谷 修平, 佐伯 英昭, 雨笠 航介, 角 公一郎, 夏目 みどり, 井上 英史
    • Organizer
      第94回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 基礎講義天然物医薬品化学2022

    • Author(s)
      井上 英史、尹 永淑
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920013
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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