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脳に内在するアンチフレイル機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21K19700
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

大西 浩史  群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (70334125)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords老化 / ミクログリア / 脳 / 運動学習 / 白質
Outline of Research at the Start

加齢による心身の機能低下(フレイル)の理解と制御は超高齢社会の喫緊の課題であり、科学的基盤に立脚した抗老化方法論の確立が急がれる。研究代表者は、脳内の免疫系細胞特異的に機能分子を欠損させた遺伝子改変マウスが、加齢性の脳機能低下に耐性を示すことを見出している。本研究ではこのモデル系を手がかりに、脳に内在する抗老化作用を解明し、これを標的としたヒト脳不老化を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

若齢の時期にもかかわらずミクログリアが細胞老化表現型を示す受容体型分子SIRPαのミクログリア特異的遺伝子欠損マウス(ミクログリア老化マウス)について、複雑ランニングホイール自動計測系による行動解析の結果を、正常マウスの加齢変化解析の結果と比較した。その結果、ミクログリア老化マウスのパフォーマンスは、正常マウスの老化後と似通った特徴があることがわかった。このことから、マウスにおいて、加齢による協調運動能の障害は、白質におけるミクログリアの老化が原因の一つとなる可能性が考えられた。また一方で、正常マウスにおいて白質が未熟な若齢期においては、協調運動能が成獣に比べて低い傾向が見られることから、ミクログリア老化マウスの複雑ランニングホイールの成績は、白質が未熟な状態を示している可能性もあると考えられた。
ミクログリア老化マウスの白質を詳細に解析し、白質の中でも、ミクログリアの老化様活性化が顕著な領域を特定できた。これらの特定領域はミクログリアの細胞老化が特に進行し易い環境にある可能性が考えられた。ミクログリア老化マウスにおいて、これらの特定領域をさらに解析した結果、オリゴデンドロサイト前駆細胞の状態等には変化は見られなかったが、アストロサイトの顕著な活性化亢進が確認された。現在実際の老化マウス白質との類似性を確認中であるが、ミクログリアの細胞老化が白質老化を制御する主要な細胞である可能性が示されつつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

複雑ランニングホイール装置による解析で、ミクログリア老化マウスモデルの特徴的な表現型(老化した正常マウスと類似したフレイル様の行動変容)が確認できた点は、ミクログリアが脳フレイルを制御する重要な細胞であることを示す証拠が集まりつつあると考えら得たが、研究遂行に想定以上の時間を要していることから、やや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

特定したミクログリアの老化様活性化が顕著な白質領域を中心に、正常老化マウスの脳組織においてフレイル様表現型の特定に取り組む。また、引き続き老化白質の遺伝子発現解析データのプロファイリング解析を継続し、白質フレイルのマーカー分子候補を同定する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ワイツマン科学研究所(イスラエル)

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    • Author(s)
      Etsumi Oike, Rui Mizutani, Shunya Hanzawa, Eriko Urano, Eiko Matsumoto, Yuriko Hayashi, Hiroshi Ohnishi
    • Organizer
      The 5th Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 貪食チェックポイントSIRPαの欠損によるCD11c陽性ミクログリア出現の領域特異性解析2023

    • Author(s)
      尾池恵摘、水谷瑠依、今井武史、榛澤春哉、堀鮎香、浦野江里子、松本映子、神宮大輝、林由里子、的崎尚、大西浩史
    • Organizer
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会 第66回日本神経化学会大会 合同大会
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  • [Presentation] 脳保護作用が期待されるSIRPα欠損ミクログリアの細胞特性の解析2023

    • Author(s)
      水谷 瑠依、尾池恵摘、榛澤春哉、今井 武史、富山飛鳥、浦野江里子、松本映子、林 由里子、的崎 尚、大西 浩史
    • Organizer
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会 第66回日本神経化学会大会 合同大会
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  • [Presentation] 造血器腫瘍と自己免疫疾患における貪食チェックポイント遺伝子多型の解析2023

    • Author(s)
      堀 鮎香、後藤七海、齋藤貴之、大西浩史
    • Organizer
      第21回生体機能研究会
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  • [Presentation] 造血器腫瘍および免疫性血小板減少性紫斑病における貪食チェックポイント分子SIRPαの遺伝子多型の解析2023

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      堀鮎香、後藤七海、齋藤貴之、大西浩史
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      第82回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 膜型分子SIRPαによる保護的ミクログリア活性化制御2023

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      水谷瑠依、尾池恵摘、榛澤春哉、今井武史、浦野江里子、松本映子、林由里子、大西浩史
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      第70回北関東医学会
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  • [Presentation] SIRPα欠損ミクログリアの遺伝子発現プロファイル解析2023

    • Author(s)
      榛澤春哉、水谷瑠依、尾池恵摘、今井武史、浦野江里子、松本映子、林由里子、大西浩史
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      第70回北関東医学会
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  • [Presentation] SIRPα欠損によるCD11c陽性ミクログリア出現領域の解析2023

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      尾池恵摘、水谷瑠依、榛澤春哉、今井武史、浦野江里子、松本映子、林由里子、大西浩史
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      第70回北関東医学会
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  • [Presentation] ミクログリア活性化チェックポイントSIRPα欠損による遺伝子発現変化の解析2023

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      榛澤春哉, 水谷瑠依, 尾池恵摘, 今井武史, 浦野江里子, 松本映子, 神宮大輝, 林由里子, 的崎尚, 大西浩史
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    • Author(s)
      Hiroshi Ohnishi
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 加齢による運動学習能低下が改善するミクログリア特異的SIRPα欠損マウスにおける遺伝子発現解析2022

    • Author(s)
      水谷瑠依,富山飛鳥,今井武史,松下紗世子,森田紋子,浦野江里子,橋本美穂,林由里子,的崎尚,大西浩史
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      Neuro2022(第45回日本神経科学会,第65回日本神経化学会大会,第32回日本神経回路学会大会)
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      今井武史,富山飛鳥,水谷瑠依,松下紗世子,森田紋子,浦野江里子,神宮大輝,林由里子,的崎尚,大西浩史
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      Neuro2022(第45回日本神経科学会,第65回日本神経化学会大会,第32回日本神経回路学会大会)
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  • [Presentation] 膜型分子SIRPαによるミクログリア活性化制御2022

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      水谷瑠依,尾池恵摘,今井武史,正林大地,今田治子,榛澤春哉,浦野江里子,神宮大輝,林由里子,大西浩史
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      第69回北関東医学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] SIRPα欠損マウスにおける脳内ミクログリア活性化領域の解析2022

    • Author(s)
      尾池恵摘,水谷瑠依,今井武史,今田治子,正林大地,榛澤春哉,浦野江里子,神宮大輝,林由里子,大西浩史
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      第69回北関東医学会
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  • [Presentation] SIRPαコンディショナルKOマウスにおけるCre発現に伴うCx3cr1遺伝子ヘテロ欠損の影響の解析2022

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      今井武史,水谷瑠依,尾池恵摘,富山飛鳥,榛澤春哉,正林大地,今田治子,浦野江里子,神宮大輝,林由里子,大西浩史
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      第69回北関東医学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 貪食抑制受容体SIRPαの遺伝子多型と造血器腫瘍病態との関連解析2022

    • Author(s)
      堀鮎香,後藤七海,齋藤貴之,大西浩史
    • Organizer
      第69回北関東医学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 脳白質におけるSIRPα欠損ミクログリア活性化の領域特異性解析2022

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      尾池恵摘,水谷瑠依,今井武史,今田治子,榛澤春哉,正林大地,神宮大輝,林由里子,的崎尚,大西浩史
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  • [Presentation] 造血器腫瘍における貪食チェックポイント分子SIRPαの遺伝子多型の解析2022

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      堀鮎香,後藤七海,齋藤貴之,大西浩史
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      第95回日本生化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 脳老化に抵抗性を示すミクログリア特異的遺伝子改変マウスの解析2022

    • Author(s)
      今井武史、富山飛鳥、松下紗世子、水谷瑠衣、横田大輔、浦野江里子、森田紋子、橋本美穂、林由里子、大西浩史
    • Organizer
      第10回 日本プロテインホスファターゼ研究会 学術集会
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  • [Presentation] ミクログリア特異的 SIRPα欠損マウスにおける加齢性 運動学習能低下の改善2021

    • Author(s)
      Takeshi Imai , Asuka Tomiyama, Sayoko Matsushita, Rui Mizutani, Daisuke Yokota, Eriko Urano, Ayako Morita , Yuriko Hayashi , Takashi Matozaki , Hiroshi Ohnishi
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
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  • [Presentation] 加齢による運動学習能低下に耐性を示すミクログリア特異的遺伝子改変マウスの解析2021

    • Author(s)
      富山飛鳥、今井武史、水谷瑠依松下紗世子、横田大輔、森谷晃、森谷晃、森田紋子、浦野江里子、橋本美穂、林由里子、大西浩史
    • Organizer
      第68回北関東医学会
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    • Author(s)
      Shreya Shrestha, Yoriaki Kaneko, Masato Kinoshita, Yoichi Imai, Junya Suwa, Mitsuharu Watanabe, Yuko Oishi, Yasuyuki Saito, Hiroshi Ohnishi, Takashi Matozaki, Keiju Hiromura
    • Organizer
      第50回日本免疫学会学術集会
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  • [Remarks] 群馬大学大学院保健学研究科生体情報検査科学講座大西研究室

    • URL

      https://biosignal.dept.med.gunma-u.ac.jp/

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  • [Remarks] 群馬大学医学部保健学科大西研究室

    • URL

      https://biosignal.dept.med.gunma-u.ac.jp/

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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-07-13   Modified: 2024-12-25  

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