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2021 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, 客員教授 (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 / メタロチオネイン
Outline of Annual Research Achievements

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β1-42(Aβ1-42)の神経細胞における集積はその発症と密接に関係する。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+濃度が 低いためにZn-Aβ1-42からZn2+が遊離し、神経細胞死を惹起する。この細胞内Zn2+毒性を軽減するために、アドレナリンβ受容体アゴニストであるイソプロテレノールをマウス側脳室にAβ1-42とともに投与すると、海馬歯状回ではメタロチオネインレベルが上昇し、Aβ1-42由来のZn2+レベルの上昇が阻止された。その結果、歯状回では神経細胞死が阻止されることが明らかとなった。さらに、漢方薬である人参養栄湯、イグサ成分であるデヒドロエフソールを予め経口投与することにより、海馬歯状回ではメタロチオネインレベルが上昇し、同様に神経細胞死が阻止されることが明らかとなった。これらの経口投与は実験動物の自発運動量などに影響を与えず毒性は極めて低いと推測された。メタロチオネイン誘導合成によるAβ1-42由来のZn2+毒性軽減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実験動物レベルで示した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Paraquat-induced intracellular Zn2+ dysregulation causes dopaminergic degeneration in the substantia nigra, but not in the striatum.2022

    • Author(s)
      Haruna Tamura, Ryusuke Nishio, Nana Saeki, Misa Katahira, Hiroki Morioka, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      NeuroToxicology

      Volume: 90 Pages: 136-144

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2022.03.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isoproterenol, an adrenergic β receptor agonist, induces metallothionein synthesis followed by canceling amyloid β1-42-induced neurodegeneration2022

    • Author(s)
      Yuya Kawano, Kotaro Tamura, Mako Egawa, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      BioMetals

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s10534-022-00365-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intracellular hydrogen peroxide produced by 6-hydroxydopamine is a trigger for nigral dopaminergic degeneration of rats via rapid influx of extracellular Zn2.2022

    • Author(s)
      Ryusuke Nishio, Hiroki Morioka, Azusa Takeuchi, Nana Saeki, Ryo Furuhata, Misa Katahira, Takato Chinenn, Haruna Tamura, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      NeuroToxicology

      Volume: 89 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2021.12.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isoproterenol injected into the basolateral amygdala rescues amyloid β1-42-induced conditioned fear memory deficit via reducing intracellular Zn2+ toxicity.2022

    • Author(s)
      Yudai Ishikawa, Ryusei Itoh, Rin Tsujimoto, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Neurosci Lett

      Volume: 766 Pages: 136353

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preventive effect of Ninjin-yoei-to, a Kampo medicine, on amyloid β1-42-induced neurodegeneration via intracellular Zn2+ toxicity in the dentate gyrus.2021

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Haruna Tokoro, Daichi Murakami, Ryo Furuhata, Satoko Nakajima, Nana Saeki, Misa Katahira, Aoi Shioya, Yukino Tanaka, Mako Egawa, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Exp Anim

      Volume: 70 Pages: 514-521

    • DOI

      10.1538/expanim.21-0044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dehydroeffusol prevents amyloid β1-42-mediated hippocampal neurodegeneration via reducing intracellular Zn2+ toxicity.2021

    • 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: 58 Pages: 3603-3613

    • DOI

      10.1007/s12035-021-02364-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extracellular Zn2+-dependent amyloid-β1-42 neurotoxicity in Alzheimer’s disease pathogenesis2021

    • Author(s)
      Yuichi Sato, Mako Takiguchi, Haruna Tamano and Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Biol Trace Elem Res

      Volume: 199 Pages: 53-61

    • DOI

      10.1007/s12011-020-02131-w

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Regulation of progressive neurodegenerative disorders by inducing metallothionein synthesis in the brain2021

    • Author(s)
      Atsushi Takeda
    • Organizer
      第30回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Invited
  • [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2021

    • Author(s)
      武田厚司
    • Organizer
      第48回日本毒性学会学術年会
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病の新たな発症機構とパクチーによるその防御2021

    • Author(s)
      武田厚司
    • Organizer
      第22回応用薬理シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] パクチー脳機能改善における科学的実証2021

    • Author(s)
      武田厚司
    • Organizer
      第5回パクチーアカデミー協会学術会議
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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