2021 Fiscal Year Annual Research Report
脳内活性型ビタミンKの認知機能増強作用と作用機序の解析
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20H02928
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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, 教授 (40206280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 雄介 東北大学, 農学研究科, 助教 (40509212)
SULTANA HALIMA 東北大学, 農学研究科, 助教 (50866837)
何 欣蓉 北海道大学, 保健科学研究院, 特任講師 (50815561)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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、血液凝固因子やオステオカルシンなどの骨タンパク質を活性化させるγ-グルタミルカルボキシラーゼの補因子として、必須な因子である。我々は、緑色野菜に含まれるVK1や発酵食品、動物性食品に含まれるVK2を摂取している。VKの生体内分布をみると骨や肝臓のほかに、膵臓、精巣、脳などにも存在しているが、各組織におけるVKの役割は未だ十分に明らかになっていない。本研究は、脳におけるVK、特にVK2のひとつであるメナキノン-4（MK-4）の作用を明らかにすることを目的とした。本年度は、MK-4の脳における抗炎症作用を明らかにするため、ミクログリアと神経細胞の共培養系での評価を行うとともに、炎症誘発認知症モデルにおいて、VK給餌の影響を解析した。
マウス由来株化ミクログリアをリポポリサッカライド（LPS）で刺激して、その培養上清を採取した。これを用いて、マウス海馬由来神経細胞を培養すると、細胞死が誘発され、ミクログリアからLPS刺激により神経細胞死を誘導する因子が放出されると考えられた。LPS刺激前にミクログリアをMK-4の側鎖構造体であるゲラニルゲラニオール（GGOH）で処理すると、神経細胞の細胞死が抑制された。このことから、GGOHはLPSにより誘導される炎症を抑制し、神経細胞死を引き起こす因子の発現を抑制することが示唆された。
LPSの投与によって起こる記憶障害をオープンフィールド試験、受動的回避行動試験によって評価した。VK1およびMK-4を給餌したマウスとコントロール食マウスとの間で、2つの試験結果に差は見られなかった。一方、LPSにより大脳、海馬のNFκBの発現量が上昇したが、MK-4の給餌によって有意に低下した。このことから、MK-4は脳内で起こる炎症を低下させて神経細胞死を抑制することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初、変異型アミロイドを発現するTGマウスを使用して、脳内炎症、認知能へのVKの影響を解析する予定であったが、マウスの交配が予定通りに進まず、この試験を行うことができなかった。次年度に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミクログリアと神経細胞の共培養系の準備が終わったので、トランズウエルを用いた共培養系で評価を行う。また、ミクログリア由来の神経細胞死を誘導する因子を同定する。変異型アミロイドを発現するTGマウスを用いて、VK給餌が脳機能に与える影響を評価する。
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