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Regulatory mechanism of CB1-mediated mitophagy and its involvement in age-associated memory decline

Research Project

Project/Area Number 19K20196
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Kataoka Kosuke  早稲田大学, 総合研究機構, 次席研究員(研究院講師) (60822260)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords内在性カンナビノイド系 / CB1受容体 / 加齢性記憶障害 / オートファジー / ミトコンドリア / マイトファジー / 海馬 / 電子顕微鏡
Outline of Research at the Start

先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加すると予想される加齢性記憶障害の機構解明や予防戦略の確立につなげることを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

The endocannabinoid system is implicated in age-related decline in memory and learning ability. A series of previous studies have suggested that CB1 receptors, which comprise the endocannabinoid system, are important for the maintenance of memory and learning ability throughout life, but the mechanism is unknown. In this study, I analyzed the role of CB1 receptors in mitochondrial quality control mechanisms that are crucial for maintaining neuronal function and integrity. I found that (1) CB1-KOs exhibit reduced mitochondrial autophagy activity in their adult ages, and (2) mitochondrial elongation and interconnectivity are markedly increased in mature CB1-KOs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

先進国で高齢化が加速度的に進む中で老化研究の重要性は高まりつつある。超高齢化社会が進行している日本において、2020年には認知症の患者が600万人に達すると予想されている。加齢性記憶障害は、高齢者自身やその家族のQOLにも関わる重要な問題であるが、少子化に伴って生産年齢人口が減少の一途辿る日本において、経済成長という観点からも重要な課題である。脳内で最も発現しているGタンパク質共役型受容体であるCB1受容体は、加齢性記憶障害の有望なターゲットの一つである。本研究成果は、内在性カンナビノイド系の加齢性記憶障害の抑制機構の一端を明らかにし、加齢性記憶障害の予防・治療戦略の構築に資すると期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ボン大学(ドイツ)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] ボン大学(ドイツ)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Age-dependent Alteration in Mitochondrial Dynamics and Autophagy in Hippocampal Neuron of Cannabinoid CB1 Receptor-deficient Mice2020

    • Author(s)
      Kosuke Kataoka, Andras Bilkei-Gorzo, Chihiro Nozaki, Akinobu Togo, Keiichiro Nakamura, Keisuke Ohta, Andreas Zimmer, Toru Asahi
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 160 Pages: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2020.03.014

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Subcellular localization-dependent function of cannabinoid CB1 receptor in mitochondria2022

    • Author(s)
      森一明, 朝日透, 片岡孝介
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリアにおけるカンナビノイド受容体CB1が果たす細胞内局在依存的な役割2022

    • Author(s)
      森一明, 朝日透, 片岡孝介
    • Organizer
      臨床カンナビノイド学会第8回学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of cannabinoid CB1 receptor in mitochondrial dynamics2021

    • Author(s)
      Kazuaki Mori, Toru Asahi, Kosuke Kataoka
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞外マトリックスを化学固定したPDMS表面の伸展培養への応用と評価2021

    • Author(s)
      森一明,片岡孝介,秋山義勝,朝日透
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Mitophagy is reduced in by cannabinoid receptor CB1 deficiency in hippocampal pyramidal neuron2019

    • Author(s)
      Kosuke Kataoka
    • Organizer
      University of Waseda Day
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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