The effects of dietary restriction on age-related decline in glial engulfment

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20672
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Studies on the Super-Aging Society
• Research Institution: National Center for Geriatrics and Gerontology
• Principal Investigator: Koichi Iijima 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 認知症先進医療開発センター 神経遺伝学研究部, 部長 (50632535)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 認知症 / 神経変性 / 老化 / グリア細胞 / 貪食 / ショウジョウバエ / 栄養 / 遺伝子発現

Outline of Final Research Achievements

Glial cells play a central role in phagocytosis of wastes, aggregated proteins, and cellular debris in the brain. Age-dependent decline of this debris clearance system is thought to increase the risk of developing senile dementia. In this study, we utilized an excellent genetic model organism, Drosophila, to generate an acute nerve injury model and found that dietary restriction significantly reduced phagocytic activity of glial cells in aged fly brains, which is due to a lack of essential amino acids. We also investigated underlying mechanisms. This study revealed how undernutrition in aged individuals increases a risk of developing senile dementia, which will lead to the development of effective preventive strategy.

Free Research Field

認知症

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳内で生じたゴミを除去する機能が老化に伴い低下し，認知症の発症リスクが高まる可能性が指摘されている。この脳内を浄化する機能は主にグリア細胞が担っているが，老化した脳でその働きが衰えてしまう理由は不明である。本研究ではモデル動物を用いた解析から，老年期の低栄養状態，特にタンパク質の欠乏がグリア細胞による脳内浄化作用を低下させること，またその過程に関わる分子メカニズムを明らかにした。本研究の結果は，認知症への効果的な予防法開発へと展開できると考えられ，高齢者の健康寿命を増進により社会全体の負担を軽減させ，超高齢社会に生きる全ての人のwell-beingの充実につながると考えられる。