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2020 Fiscal Year Annual Research Report

アミロイドβ誘発亜鉛イオン毒性の制御によるアルツハイマー病の新規防御戦略

Research Project

Project/Area Number 19H03374
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

武田 厚司  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (90145714)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords亜鉛 / アミロイドβ / アルツハイマー病
Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病の原因は明らかでなく、根治治療法がないのが現状である。この進行性神経変性疾患のリスクファクターに加齢があり、加齢に伴う脳細胞外Zn2+動態の変化がこのリスクファクターと関連すると仮定し、研究を展開してきた。定常時の神経細胞内Zn2+濃度は約100 pMであるのに対して、細胞外Zn2+濃度は約10 nMと高く、加齢に伴い増加する。加齢に伴う細胞外Zn2+恒常性の変化と関係するZn2+流入が神経細胞内Zn2+恒常性を破綻させ、細胞死を惹起すると仮定した。アルツハイマー病の原因物質と考えられているアミロイドβ(Aβ)の神経細胞内集積はその発症と密接に関係すると考えられている。脳細胞外液に放出されたAβ1-42は100~500 pMに達すると、細胞外Zn2+と結合し、シナプス神経活動に依存せずに海馬神経細胞に速やかに取り込まれる。細胞内では、Zn2+はその濃度が低いためにZn-Aβ1-42から遊離し、神経細胞死を惹起する。メタロチオネイン誘導合成を機軸とした神経細胞内Zn2+恒常性維持はアルツハイマー病の新たな予防戦略につながることをヒトAβ1-42を投与したマウス、ラットで明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題に関する研究成果は2020年に国際学術雑誌に7報の論文として掲載されたことより、本研究課題は順調に
進呈している。

Strategy for Future Research Activity

漢方薬である人参養栄湯によるAβ毒性軽減作用はメタロチオネイン(MT)誘導合成によることが明らかになった。MT合成を増加させる物質を同定し、MT合成のメカニズムを明らかにする。さらに、イグサ成分であるデヒドロエフソールによるAβ毒性軽減作用もMT誘導合成によることが明らかとなった。その誘導合成のメカニズムを明らかにする。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Melbourne(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Melbourne
  • [Journal Article] Dehydroeffusol prevents amyloid β1-42-mediated hippocampal neurodegeneration via reducing intracellular Zn2+ toxicity2021

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Mako Takiguchi, Nana Saeki, Misa Katahira, Aoi Shioya, Yukino Tanaka, Mako Egawa, Toshiyuki Fukuda, Hiroki Ikeda, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Mol. Neurobiol.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s12035-021-02364-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Age-related vulnerability to nigral dopaminergic degeneration in rats via Zn2+-permeable GluR2-lacking AMPA receptor activation2021

    • Author(s)
      Satoko Nakajima, Nana Saeki, Haruna Tamano, Ryusuke Nishio, Misa Katahira, Azusa Takeuchi, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      NeuroToxicology

      Volume: 83 Pages: 69-76

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2020.12.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retention period of amyloid β1-42 in the brain extracellular fluid as the toxicological determinant in freely moving rats2020

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Junichi Togo, Yuichi Sato, Aoi Shioya, Munekazu Tempaku, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Biol Pharm. Bull.

      Volume: 43 Pages: 1975-1978

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00565

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adrenergic β receptor activation reduces amyloid β1-42-mediated intracellular Zn2+ toxicity in dentate granule cells followed by rescuing impairment of dentate gyrus LTP2020

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Yudai Ishikawa, Aoi Shioya, Ryusei Itoh, Naoya Oneta, Ryota Shimaya, Mako Egawa, Paul A. Adlard, Ashley I. Bush, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      NeuroToxicology

      Volume: 79 Pages: 177-183

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2020.06.001

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Alzheimer risk factors age and female sex induce cortical Aβ aggregation by raising extracellular zinc2020

    • Author(s)
      Zsolt Datki, Zita Galik-Olah, Emese Janosi-Mozes, Viktor Szegedi, Janos Kalman, Akos Gabor Hunya, Livia Fulop, Haruna Tamano, Atsushi Takeda, Paul A Adlard, Ashley I Bush
    • Journal Title

      Mol. Psychiatry

      Volume: 25 Pages: 2728-2741

    • DOI

      10.1038/s41380-020-0800-y

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dehydroeffusol rescues amyloid β25-35-induced spatial working memory deficit2020

    • Author(s)
      Toshiyuki Fukuda, Yuichi Sato, Mako Takiguchi, Takahiro Yamamoto, Hiroyasu Murasawa, Akiko Pawlak, Hiroyuki Kobayashi, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      lant Foods Hum. Nutr.

      Volume: 75 Pages: 279-282

    • DOI

      10.1007/s11130-020-00816-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preferential neurodegeneration in the dentate gyrus by amyloid β1-42-induced intracellular Zn2+ dysregulation and its defense strategy2020

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Mako Takiguchi, Yukino Tanaka, Taku Murakami, Paul A. Adlard, Ashley I. Bush, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Mol. Neurobiol.

      Volume: 57 Pages: 1875-1888

    • DOI

      10.1007/s12035-019-01853-w

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 亜鉛イオン神経毒性の制御による進行性神経変性疾患の新規防御戦略2020

    • Author(s)
      武田厚司
    • Organizer
      第93回日本薬理学会
    • Invited
  • [Presentation] シナプス亜鉛イオン動態制御破綻による進行性神経変性疾患に向けた革新的防御2020

    • Author(s)
      武田厚司
    • Organizer
      第97回日本生理学会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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