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Functional analysis of angiotensin-converting enzyme 2 in the brain and development of novel therapeutic agents for depression

Research Project

Project/Area Number 22K06866
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

中川西 修  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (50296018)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大河原 雄一  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (40333801)
小野木 弘志  東北福祉大学, 健康科学部, 准教授 (50610200)
根本 亙  東北医科薬科大学, 薬学部, 講師 (80635136)
高橋 浩平  国際医療福祉大学, 薬学部, 助教 (90846411)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsアンジオテンシン変換酵素2 / うつ病 / アンジオテンシン1-7 / Mas受容体 / アンジオテンシン変換酵素2 / うつ病動物モデル / 海馬
Outline of Research at the Start

抗うつ薬の服用で寛解しない患者が約3割存在することから、従来の治療薬とは異なった機序の薬の開発が急務である。我々は高血圧治療薬のアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬であるカプトプリルがうつ病動物モデルで効果を有することを報告した。この抗うつ効果は、ACE2を活性化していた為、本研究では、ACE2活性化薬やACE2により産生される物質が結合する受容体の刺激薬をうつ病モデル動物に投与し検討することにより、新しい抗うつ薬が見出される可能性が期待される。

Outline of Annual Research Achievements

脳内アンジオテンシン(Ang)変換酵素(ACE)2の活性化による抗うつ様作用の機序を解明する為、昨年度は、ACE2活性化薬であるDiminazene (DIZE)をマウスの脳室内へ投与し行動薬理学的手法により検討した。その抗うつ様作用の機序としては、ACE2活性化により脳内のAngⅡがAng(1-7)を産生し、そのAng(1-7)がMas受容体を活性化する経路(ACE2/Ang(1-7)/Mas受容体シグナル経路)の亢進により作用を発現している可能性を示した。
本年度は、脳内のどの領域(大脳皮質、前頭前皮質、海馬、扁桃体)が抗うつ様作用に関与しているか領域毎にACE2活性化を生化学的手法により測定した。さらに、活性化している領域でACE2がどの細胞種(神経細胞、ミクログリア、アストロサイト)に発現しているか免疫組織化学的手法を用い共焦点レーザー顕微鏡で解析した。結果として、DIZE脳室内投与により特に海馬におけるACE2が活性化していることを明らかにした。その海馬のACE2は、ニューロン、アストロサイト、ミクログリアに局在していた。
以上の結果から、DIZEは海馬のACE2陽性細胞に作用してACE2の活性を高め、ACE2/Ang(1-7)/Mas受容体経路のシグナル伝達を増強し、抗うつ様作用をもたらす可能性が示唆された。これらの研究成果は、査読有の海外学術雑誌 Molecular Brainの16巻1号の52ページに掲載された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度及び本年度の結果をまとめ論文を作成したが、追加実験等を行っていたので、当初の計画よりもやや遅れている。ただし、論文が受理され研究成果として公表できた。

Strategy for Future Research Activity

ACE2活性化による抗うつ様作用のメカニズムをnaiveマウスを用いて明らかにした。今年度は、抗うつ薬の慢性投与により反応するOBXマウス及び抗うつ薬に対して抵抗性を示すコルチコステロン慢性投与マウスの両モデルを用い、ACE2活性化薬DIZEを用い効果を行動薬理学的に検討する。さらに、これら2つのモデルの脳内ACE2やMas受容体レベルの変化やこれらの分子が存在する細胞種の役割等を分子薬理学的及び免疫組織化学的手法を用いて研究する予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] McGill University(カナダ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] McGill University(カナダ)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Effect of Globin Digests on Physical Fatigue in Mice2023

    • Author(s)
      Nakagawasai Osamu、Yamada Kotaro、Takahashi Kohei、Oshima Yuko、Hayasaka Sena、Shoji Kazuaki、Nemoto Wataru、Tan-No Koichi
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 46 Issue: 7 Pages: 1027-1030

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00193

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2023-07-01
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of angiotensin-converting enzyme 2 produces an antidepressant-like effect via MAS receptors in mice2023

    • Author(s)
      Nakagawasai Osamu、Takahashi Kohei、Koyama Taisei、Yamagata Ryota、Nemoto Wataru、Tan-No Koichi
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 52-52

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01040-y

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Peptides obtained by enzymatic decomposition of mackerel induce recovery from physical fatigue by enhancing the SIRT1-mediated antioxidant effect in the soleus muscle of mice2023

    • Author(s)
      Nakagawasai Osamu、Takahashi Kohei、Sakuma Wakana、Nemoto Wataru、Kobayashi Ruka、Hoshi Tomohiro、Matsumoto Satoshi、Tadano Takeshi、Tan-No Koichi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 152 Issue: 1 Pages: 61-67

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2023.03.001

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脳内アンジオテンシン変換酵素2活性化による抗うつ作用とその機序2023

    • Author(s)
      中川西修,髙橋浩平,小山泰成,山縣涼太,根本亙,丹野孝一
    • Organizer
      第25回活性アミンに関するワークショップ
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] アンジオテンシン変換酵素阻害薬の抗うつ作用メカニズムについて2022

    • Author(s)
      中川西修,小平貴代,小野涼太郎,髙橋浩平,根本 亙,若生美春,小野木弘志,只野 武,丹野孝一
    • Organizer
      第24回活性アミンに関するワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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