| Project/Area Number |
21K06618
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
|---|
Principal Investigator |
井上 英史 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (20184765)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| 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 | プロシアニジン / 老化 / C. elegans / 感覚神経 / 神経 / 線虫 |
|---|
| 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 Annual Research Achievements |
カカオ由来プロシアニジン画分（CLPr）が線虫C.elegansの寿命を延長することを見出している．これに関して（１）四量体以上のプロシアニジン（Pr）が寿命延長作用をもつことを確認し，（２）グリセロール代謝系との関連について検証した．
（１）CLPrを分子サイズによって分画すると，寿命延長作用は四量体以上のPrを含む画分に見られる．市販の四量体 cinnamtannin A2（CTA2）を用いて，寿命延長作用を検証したところ，10μg/mLで9~10% の寿命延長が見られた．1μg/mLでは寿命延長は見られず，20μg/mLに濃度を上げてもさらなる寿命延長は見られなかった．このような濃度依存性はCLPrと同様である．しかし，CTA2による寿命延長率はCLPrの６割程度である．これらのことから，四量体Prは寿命延長作用をもつが，四量体より重合度の高いものがさらに大きな寿命延長率を示す可能性が考えられる．
（２）CLPr投与は，寿命延長の他に浸透圧ストレス耐性を向上させる．感覚神経AWCまたは介在神経AIBを除去した変異体では，CLPrによる寿命延長も浸透圧耐性付与も見られない．このことから，CLPrによるこれらの作用はAWC→AIBの神経回路を介すると考えられる．線虫の浸透圧耐性にオスモライトとしてグリセロールやトレハロースが関与することが知られていることから，寿命延長にもこれらが寄与しているかを検証した．これらの代謝に関連するグリセロール3-リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子gpdh-1の欠損体では，FUdR存在下でCLPrによる寿命延長が見られなかったものの，FUdR非存在下では寿命延長が見られた．また，CLPr投与によるグリセロール含量の変化は見られない．これらのことから，CLPrによる寿命延長と浸透圧耐性付与は因果関係にはなく並行して誘導されることが考えられる．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請時点では，CLPrによる寿命延長作用が浸透圧耐性のメカニズムと関連することを想定した．これまでに得られた結果からは，CLPrによって誘導される寿命延長と浸透圧耐性付与の間には，メカニズム的に関連するけれども，因果関係にはないと考えるのが妥当と思われる．このことから，神経下流，末梢組織における老化抑制機構に関しては検討を進めることを保留し，活性成分と神経組織における情報伝達経路に関する解析を進めることとした．
活性成分に関する検証では，想定したとおりに CLPrにも含まれる四量体プロシアニジンであるCinnamtannin A2（CTA2）に寿命延長作用があることが確認された．しかし，CTA2によって誘導される寿命延長率はCLPrの６割程度であった．そのため，CTA2による寿命延長がCLPrによる寿命延長と同等の遺伝子依存性を示すかを検証するにおいて，信頼できる実験結果を得るためにより高い精度での実験が必要となった．このことから想定以上の時間を要することとなった．
|
| Strategy for Future Research Activity |
市販の四量体プロシアニジン Cinnamtannin A2（CTA2）に線虫の寿命延長作用があることが確認された．これまでCLPrの寿命延長作用とそのメカニズムに関する解析を行ってきたが，論文を作成するにあたり，CLPrの寿命延長作用はCLPr中のプロシアニジンの作用によるとして差し支えないことを確認する．この目的で，CTA2による寿命延長作用がCLPrによる寿命延長作用とメカニズム的にも相違がないことをいくつかの代表的な遺伝子欠損体を用いて検証する（実施中）．
感覚神経AWCは，介在神経AIBとの間にシナプスを形成しており，グルタミンを伝達物質とした神経伝達が知られている．これまでの実験結果から，CLPrによる寿命延長に，(1) AWCが必要であること，(2) AIBが必要であること，(3) 神経におけるグルタミン放出に関与する因子が必要であること，(4) グルタミン受容体が必要であること，(5) AWCの機能に必要な種々の遺伝子が必要であることが示唆されている．これらを中心に，活性成分と神経下流の末梢組織における事象に関する考察を交えて論文をまとめる．
|
Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
