2017 Fiscal Year Annual Research Report
脳内で変換・生成する活性型ビタミンKの認知機能強化に関する研究
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17H03814
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
白川 仁 東北大学, 農学研究科, 准教授 (40206280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒井 三千夫 東北大学, 農学研究科, 教授 (80143022)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ビタミンK |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビタミンK（VK）は、血液凝固因子や骨タンパク質の翻訳後修飾（グルタミン酸残基のγ-カルボキシル化）に必須の因子である。VKの組織分布をみると、血液凝固因子の産生の場である肝臓や骨組織以外に、脳、生殖腺、膵臓などに多量に存在するが、それらの臓器における役割は十分に明らかにされていない。本年度は、脳内のVKがミクログリアの活性化や神経細胞におけるニューロアンドロゲン産生に及ぼす影響を解析した。
マウス株化培養ミクログリアをリポポリサッカライドやTNFαで刺激した後に誘導される炎症性サイトカインのmRNA量をVKが抑制した。また、VKの側鎖構造体にも同様の活性があることが判明した。炎症性サイトカインの発現誘導において、中心的に働く転写因子NFkBの活性化が抑制されているかどうかについてみたところ、リン酸化NFkB（活性型NFkB）量と核内NFkB量の低下がVK処理細胞で観察されたことから、VKによる炎症性サイトカインの発現抑制はNFkBの活性化抑制によることが示唆された。NFkBを活性化する上流因子について解析を行ったが、上流因子のリン酸化IKKα／βやリン酸化TAK1に変化が見られなかった。このことから、VKはIKKによるNFkBのリン酸化を阻害することによって、NFkBの活性化を抑制すると推定された。
ラット（雄）にVK強化食を4週間給餌し、海馬におけるステロイドホルモン量を測定した。その結果、テストステロン、エストラジオールには差は見られなかったが、それらの前駆体であるプロゲステロン量が上昇していた。また、ステロイドホルモン合成に関連するタンパク質のうち、Aキナーゼ量が上昇していた。これらの結果より、食餌由来のVKは海馬においてAキナーゼを活性化して、ステロイド合成を増加させる可能性が示唆された。
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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
海馬のビタミンK量を効率よく減少させるビタミンKアナログを給餌する試験を、今年度開始する予定であったが、アナログを十分量、調達できなかった。アナログの調製が完了次第、本試験を開始する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度実施した試験を継続するとともに、次の試験を行う。
ビタミンK強化食、ビタミンKアナログ食を与えた正常、および認知症モデル動物の認知能力について評価する。
ヒト型PXRマウスの海馬でのビタミンKの役割について、ステロイド産生上昇、抗炎症を指標にして進める。
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