Elucidation of the mechanism of central nervous system regeneration by vitamin K for the treatment of cerebrovascular diseases
| 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 |
廣田 佳久 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 |
Granted (Fiscal Year 2022)
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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 / 脳血管障害 / 中枢神経再生 / 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 Annual Research Achievements |
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、昨年度までの研究から網羅的な遺伝子解析からニューロン分化に関与する3つの重要な遺伝子を見出した。本年度の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、「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」を行った。その結果、2つの受容体がビタミンKを介して、ニューロンへの分化誘導を行うことが分かった。また、1つの核内因子がヒストンアセチル化を介して神経分化に寄与することが分かった。本研究で得られた研究成果は、国内・国際学会で発表および国際誌への論文投稿により発信する。
次年度は最終年度であるが、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、「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。具体的には、コラゲナーゼを脳室内投与を行い、脳神経損傷モデルの作製を行う。モデル動物に対するビタミンKおよびその誘導体の治療効果を評価する。
本研究から食事由来のビタミンKが、脳血管障害等により損傷を受けた脳神経細胞の再生を促し、脳梗塞モデルマウスの神経再生を強く促進する新規ビタミンK誘導体の創製することで、脳内ビタミンKの役割の一端が明らかになり脳血管障害の治療に繋がることが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
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目指した研究から、現在論文投稿を行っており、最終年度までにまとめられそうだから。
また、脳神経損傷動物およびアルツハイマーモデル動物を用いた研究を進めており、当初の計画よりも研究が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
コラゲナーゼの脳室内投与による脳梗塞モデルマウスの作出を行う。また、アルツハイマー病モデルマウスApp(NL-F)Psen1(P117L)の両マウスを用いて、新たに合成したビタミンK誘導体の体内動態および治療効果を評価する。
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Report
(2 results)
Research Products
(56 results)
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[Presentation] GTPレジリエンス破綻による代謝調節異常:代謝疾患の新たな病理メカニズム2021
Author(s)
廣田佳久, 廣田佳久, 佐々木美加, SCHURDAK Jennifer, 河野龍義, 中村能久, 中村能久, TILVE Diego, 竹内恒, 千田俊哉, 佐々木敦朗, 佐々木敦朗
Organizer
第44回 日本分子生物学会年会
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[Presentation] 生命の可能性を体現するGTPレジリエンスの分子進化機構の解析2021
Author(s)
竹内恒, 池田幸樹, 千田美紀, 原田彩佳, 奥脇弘次, 福澤薫, 中川草, 長瀬里沙, 今井美咲, 廣田佳久, 佐々木敦朗, 千田俊哉
Organizer
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