Elucidation of molecular mechanisms and application to morbidities of mitochondrial neogenesis induced extremely low frequency weak electromagnetic fields
| Project/Area Number |
23K18273
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大野 欽司 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80397455)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 低周波変動超微弱磁場(ELF-EMF) / マイトファジー / ミトコンドリア新生 / 低周波変動超微弱磁場 |
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| Outline of Research at the Start |
日本の地磁気よりも微弱な10μTの超微弱磁場を超低周波変動(ELF-WMF)させ培養細胞に対してミトコンドリア電子伝達系複合体II活性を低下させることによりマイトファジーならびにミトコンドリア新生を誘導しミトコンドリアを活性化させた。パーキンソン病モデルマウスとミトコンドリア病患者由来サイブリッドにするELF-WMFの顕著な効果を見出した。本研究は、生体に対する作用機構が全く知られていなかった超低周波変動する微弱磁場の生体に対する量子力学的作用機構を明らかにするとともに急性・慢性うつ病へモデルマウスに対する効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
超低周波変動する日本の地磁気よりも微弱な10μTの超微弱磁場(extremely low-frequency electromagnetic field, ELF-EMF)が、培養細胞に対してミトコンドリア電子伝達系複合体II活性を低下させることによりマイトファジーならびにミトコンドリア新生を誘導しミトコンドリアを活性化することを代表者らは2022年に報告した(Toda T et al. Commun Biol 5:453, 2022)。本研究の目的は、ELF-EMFの量子生物学的作用機構を明らかにするとともに、うつ病モデルマウスに対する効果を検証することである。同時に、ELF-EMFのヒト疾患への展開を視野に入れる。
AML12細胞とHEK293細胞に対する3 時間のELF-EMF曝露によりHSP70と HSP90 のタンパク質発現レベルは低下するも、両分子のアセチル化が亢進し、その後、HSP70/HSP90と HOP/STIP1の結合親和性が亢進することを明らかにした(Huang Z et al. Ecotoxicol Environ Saf 264:115482, 2023)。 ELF-EMF 3 時間曝露により、培養細胞のATP レベルと最大ミトコンドリア酸素消費量が増加するとともに、タンパク質凝集体が減少し細胞生存率が増加した。したがって、ELF-EMFはHSP のアセチル化を活性化してタンパク質のフォールディングを促進することを明らかにした。
加えて名古屋大学精神科学教室と共同で４名のうつ病患者に対するオープンラベル試験を行いELF-EMFが顕著な抗うつ作用を有することを明らかにした(Tachibana M et al. Asian J Psychiatr in press)。
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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
ELF-EMFのヒートショックタンパク質に対する効果を明らかにするとともに、うつ病患者に対する効果を明らかにし、いずれも論文発表につながった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は精製した電子伝達系複合体IIを使ってELF-EMFの量子作用機構を明らかにするとともに、慢性うつ病モデルマウスに対するELF-EMFの行動学的ならびに分子生物学的な効果を明らかにする。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
