2019 Fiscal Year Research-status Report
アミロイドβオリゴマーによる認知機能障害に対する習慣的運動の効果の作用機構の解明
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19K11362
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
落石 知世 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30356729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清末 和之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (50356903)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / アミロイドβタンパク質 / オリゴマー / トランスジェニックマウス / 習慣的運動 / GFP / シナプス / 行動解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトは加齢とともに記憶力や学習効率が低下するが、運動によって高齢者の認知機能が改善されることはよく知られている。アルツバイマー病（AD）患者でもこれは例外ではないことから、薬によるAD治療法が未だに確立しない中、習慣的な運動は新たな治療的介入の一環として注目を集めている。ADにおいてシナプス機能の低下はアミロイドβタンパク質（Aβ）のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。
本研究ではAβ1-42オリゴマーの分子動態をGFPを指標として生きた細胞内で可視化できる新規ADモデルマウス(Aβ-GFPマウス)を使用した。このモデルマウスは、老人斑の形成・神経原繊維変化・脳萎縮は起こらないが、老化とともにタウのリン酸化が亢進し、海馬の長期増強（LTP）が抑制され、スパインの数が減少し、生後２か月齢で既に記憶障害を呈することから、AD発症初期にAβオリゴマーに起因して起こる様々な神経活動の変化を捉えることが可能である。
そこで細胞内Aβオリゴマーが引き起こす認知機能障害が習慣的な運動によってどのように変化するのか、その変化を引き起こす生体内の因子を解析し作用機構を解明する。本年度はこのモデルマウスの表現型に関する論文を発表した。また、回転かごによる運動負荷がAβ-GFPマウスの認知機能障害を改善することから、運動負荷後にメタボローム解析を行った。さらに、Aβオリゴマーと相互作用するタンパク質をより直接的に解析するため、質量分析を行った。
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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
生後11-12週齢のAβ-GFPマウスと野生型のマウスを回転かごで自発的に７週間運動させ、それぞれの海馬組織についてメタボローム解析を行った。さらにAβオリゴマーと相互作用するタンパク質を解析するため、Aβ-GFPマウスの大脳と海馬の細胞の細胞質と核のライセートに対してGFP抗体で免疫沈降を行い、得られたタンパク質について質量分析を行い結果を得たところである。また、Aβ-GFPマウスの表現型に関する論文をScientific Reportsに発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度得られた結果を詳細に解析し、既に得ているDNAマイクロアレイによる解析結果を照らし合わせながら、習慣的な運動によって変化する分子を解析し、細胞内Aβオリゴマーが引き起こす認知機能障害を改善する可能性のある生体内分子を探索する。
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| Causes of Carryover |
実験動物の飼育費として考えていた経費について、産業技術総合研究所の運営費交付金で全額を賄うことができたためその分の余剰が生じた。そのため次年度の実験動物維持費、質量分析等の外注分析費、論文の投稿および掲載費として使用する。
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