| Project/Area Number |
21K11709
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Hirota Yoshihisa 芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (70724277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須原 義智 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
郡山 恵樹 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70397199)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ビタミンK / 神経変性疾患 / L型Ca2+チャネル / 代謝型グルタミン酸受容体 / 神経修復促進効果 / 誘導体創製 / 分子動力学シュミレーション / 脳血管障害 / 中枢神経再生 / 疾患モデルマウス / 治療薬創製 / 神経損傷マウスモデル / 誘導体合成 |
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| Outline of Research at the Start |
ビタミンKが脳内でどのような役割を担っているかは未だ明らかではない。申請者は、これまでに脳内に存在するビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ選択的に分化誘導することを報告し、網羅的な遺伝子解析からニューロン分化に関与する重要な遺伝子を見出した。そこで本研究では脳内におけるビタミンKの役割を明らかにするため、「①神経幹細胞からニューロンへの分化を誘導するビタミンKの分子機構の解明」を行う。また、ビタミンKは損傷した神経細胞を修復し再生できる可能性も見出しているため、「②ビタミンKによる脳梗塞などの脳血管障害に対する治療法への応用」を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
We reported that vitamin K in the brain selectively induces neural stem cells to differentiate into neurons. Our comprehensive genetic analysis identified crucial associations involving L-type Ca2+ channels and metabolic glutamate receptors in this differentiation process. These elements play significant roles in the molecular mechanism through which vitamin K induces neuronal differentiation from neural stem cells. Additionally, we discovered that vitamin K homologues might facilitate the repair and regeneration of damaged neurons.
Furthermore, our research indicates that dietary vitamin K promotes the differentiation and regeneration of cranial nerve cells damaged by cerebrovascular disorders and other factors. The development of new vitamin K derivatives holds promise for treating cerebrovascular disorders.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果がもたらす意義は、学術面では脳内におけるビタミンKの重要性を明らかにすることで、新たなビタミンK研究のパラダイムを提示することに繋がる。また、本研究から明らかになる脳神経細胞の分化・修復作用に対するビタミンKの分子機構を基に、ビタミンK誘導体を合成し、独自の迅速なスクリーニング手法を用いて、脳血管障害患者の新たな脳機能回復治療法の提案に繋がることが期待される。
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