2023 Fiscal Year Final Research Report

1,5-AF induces anti-aging effects on aging-associated brain diseases by increasing AMPK activity

Research Project

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Project/Area Number	20K11640
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research Institution	Kurume University
Principal Investigator	Kikuchi Kiyoshi 久留米大学, 医学部, 准教授 (60404539)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	瀬戸山健太郎鹿児島大学, 総合科学域共同学系, 准教授 (00372805) 榊間春利鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10325780) 川原幸一大阪工業大学, 工学部, 教授 (10381170) 丸山征郎鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282) 森岡基浩久留米大学, 医学部, 教授 (20295140) 田中永一郎久留米大学, 医学部, 教授 (80188284)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	1,5-AF / AMPK
Outline of Final Research Achievements	AMPK signaling may have a critical role in aging-associated brain diseases. Some in vitro studies have shown that 1,5-AF induces AMPK activation. In the present study, we experimentally evaluated the effects of 1,5-AF on aging-associated brain diseases in vivo using an animal model of acute ischemic stroke (AIS), SHRSPs, and SAMP8 model. In the AIS model, intraperitoneal injection of 1,5-AF reduced cerebral infarct volume, neurological deficits, and mortality. In SHRSPs, oral administration of 1,5-AF reduced blood pressure and prolonged survival. In the SAMP8 model, oral administration of 1,5-AF alleviated aging-related decline in motor cognitive function. Although aging reduced the expression levels of PGC-1α and BDNF, we found that 1,5-AF activated AMPK, which led to upregulation of the PGC-1α/BDNF pathway.
Free Research Field	脳神経外科学、分子生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	AMPK 活性化は“Exercise in a Pill”[Brain Plast. 2017] という論文が報告されるほど、運動と同じような効果を期待しうる。運動はAMPK活性化に因って「抗動脈硬化作用」「神経可塑性促進」「骨格筋量調節」などを媒介するが、認知症・脳卒中症状などにより身体活動ができなくなると、充分な運動量の確保が困難になる。運動量の低下は、脳・心血管疾患や自律神経失調症、転倒による外傷、さらには寝たきりにつながる大きな危険因子となる。本研究では、申請者らが発見した、AMPK活性化作用を有する経口剤が、運動と同様の効果をもつことを明らかにした。その社会的意義は大きいと考える。