Development of cellular models of Alzheimer-type tauopathy with tau aggregates

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07974
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Hiroshima International University (2020-2021); Hiroshima University (2019)
• Principal Investigator: Takahashi Tetsuya 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435942)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大古 善久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (10304007)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / アミロイドベータ

Outline of Final Research Achievements

Under the hypothesis that the extracellularly generated amyloid-beta (Abeta) peptides exert a cytotoxic effect after internalization into cells, we examined the mechanism by which Abeta enters cells. We found that the oligomeric form of Abeta is preferentially internalized by Rac-1 mediated macropinocytosis under the presence of HSPG and lipid raft on the plasma membrane. Subsequently, we developed an Abeta-coated paramagnetic nanoparticle and using this nanoparticle and are currently monitoring the traffic route after the internalization of Abeta. Since macropinocytosis generates vacuoles inside the cells, we introduced several materials with similar properties to such vacuoles into tau protein-expressing cells. We found the appearance of aggregates-like structures under electron microscopy.

Free Research Field

脳神経内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー病では細胞毒性を持つとされるアミロイドベータという物質が脳に蓄積します。元々この物質は細胞の外に発見されましたが、私達は細胞が特定の方法で能動的にアミロイドベータを細胞内に取り込むことを明らかにしました。つまり細胞内のアミロイドベータが細胞毒性を発揮している可能性が示されことになります。また細胞内に侵入したアミロイドベータが細胞内のどこに移動するのかを明らかにするためのナノ粒子を開発しました。これらの解析を通じてアミロイドベータ毒性の詳細を明らかにすることは、その毒性を低減する治療薬の開発の上で重要であると考えています。