| Project/Area Number |
24K22266
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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 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
岡本 正洋 筑波大学, 体育系, 助教 (30726617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
征矢 英昭 筑波大学, 体育系, 教授 (50221346)
池本 光志 筑波大学, 体育系, 研究員 (50356424)
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| Project Period (FY) |
2024-06-28 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 経鼻投与 / エクソソーム / 細胞外小胞 / 海馬 / 低強度運動 / アルツハイマー病 / 認知症 / アスタキサンチン |
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| Outline of Research at the Start |
これまで、強い抗酸化作用を持ち天然カロテノイドの一種であるアスタキサンチン（ASX）が運動による記憶能向上効果を増強することを報告しており、運動と栄養を組み合わせた運動栄養併用戦略が認知症予防に奏功する可能性を見出している。本研究では、より効率的にASXを脳へ届ける方法として経鼻投与法を活用し、鼻から摂取するASXと低強度運動の併用が認知症予防に奏功するか検証を行い、新たな運動栄養戦略の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、強い抗酸化作用を持ち天然カロテノイドの一種であるアスタキサンチン（ASX）が運動による海馬の神経新生や記憶能向上効果を相乗的に増強することを報告しており、運動と栄養を組み合わせた運動栄養併用戦略は、認知症予防に奏功する可能性がある。しかし、ASX含むカロテノイドは経口バイオアベイラビリティ（生物学的利用能）が低く、社会実装に向けて、ASXをより効率的に脳に送達する方法の検証が必要である。その解決方策の１つとして、脳へ効率的に物質を送達できるナノシステムを活用した経鼻投与法が有用かもしれない。そこで、本研究では効率的に認知症を予防する新たな運動栄養戦略を確立することを目的とし、ASXを搭載したエクソソームの開発ならびにその経鼻投与と低強度運動トレーニングの併用効果について、アルツハイマー型モデルマウスを用いて検証を行う。
本年度は、これまで超遠心法を用いてエクソソームを調整してきたが、より簡便に抽出できるフィルタレーションのみでエクソソームを調整する条件の確立を行なった。既に、高品質エクソソーム調整技術（分担者・池本、特許取得）を導入済みであるが、ナノ粒子解析の結果、フィルタレーションのみでも十分な質と量を担保できることを確認した。この方法で抽出したエクソソームの脳内分布を明らかにするため、蛍光標識したエクソソームも準備し、マウスへ経鼻投与を行なった。その結果、投与したエクソソームが標的である海馬に到達していることを確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既に超遠心法を用いてエクソソームを調整法について確立済みであったが、諸事情により、超遠心を利用せずにエクソソームを抽出する必要性が生じた。新たにフィルタレーションのみでエクソソームを抽出する方法に取り組み、この方法でも鼻からASXを搭載したエクソソームを海馬に送達することが可能であることを確認することができた。このことは、十分に従前の実験計画を遂行できることを示しており、概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに確立したエクソソーム調整法からASX搭載エクソソームを作成し、ヒト型アルツハイマー病モデルマウスを用いて、ASX経鼻投与や運動との併用がアルツハイマー症状の改善に奏功するか検証を行う。
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