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線虫を用いたビタミンB12欠乏による代謝異常症の分子栄養学的メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J05387
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 食品科学
研究機関鳥取大学

研究代表者

美藤 友博  鳥取大学, 農学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードビタミンB12 / 線虫 / 酸化ストレス / 抗酸化物質 / 認知機能障害 / 神経障害
研究実績の概要

現在、世界に先駆けて超高齢社会に突入した我が国において、高齢者で多発するビタミンB12(B12)欠乏性神経障害(特に認知機能障害)の予防法・治療法の開発が求められている。本研究ではヒトのモデル生物である線虫(Caenorhabditis elegans)を用いて、B12欠乏性神経障害の発症機構の解明を目的としている。
これまでにB12の欠乏は線虫に著しい酸化ストレス障害を及ぼし、顕著な学習能の低下を引き起こすことを明らかにした。平成27年度はB12欠乏線虫の学習能の低下に焦点を当て、さらに詳細に線虫の学習能を解析した結果、B12の欠乏は線虫の学習の獲得には影響を及ぼさないが、記憶の保持能を著しく低下させることを明らかにした。このB12欠乏線虫に抗酸化物質であるビタミンC、ビタミンEおよびグルタチオンを添加すると、B12欠乏線虫の酸化ストレス障害はコントロール線虫レベルにまで解消され、記憶の保持能の低下が約50%緩和されることも明らかにした。以上の結果から、B12欠乏線虫の記憶の保持能の低下の約50%は酸化ストレス障害により引き起こされていることが明らかになった。
さらにB12欠乏線虫の記憶の保持能の低下には酸化ストレス以外の因子が存在することが推測され、記憶の保持に関与するN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体に着目した。本研究において、B12欠乏線虫ではNMDA受容体の活性調節を行うポリアミンの代謝異常を見出してた。そこで、B12欠乏線虫にポリアミンを添加し、記憶の保持能を評価したところ、有意な回復は認められなかった。また、B12欠乏線虫にNMDA受容体の拮抗阻害薬を添加し同様の評価を行ったところ、B12欠乏線虫の記憶の保持能の低下が約20%抑制された。以上の結果より、B12欠乏性神経障害は複合的要因により誘発されることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A dodecylamine derivative of cyanocobalamin potently inhibits the activities of cobalamin-dependent methylmalonyl-CoA mutase and methionine synthase of Caenorhabditis elegans2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 4 号: 1 ページ: 722-729

    • DOI

      10.1016/j.fob.2014.07.008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dodecylamine derivative of hydroxocobalamin acts as a potent inhibitor of cobalamin-dependent methionine synthase in mammalian cultured COS-7 cells2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Bito, Mariko Yasui, Toshio Iwaki, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Ryoichi Yamaji, Yoshihisa Nakano, Hiroshi Inui, Fumio Watanabe
    • 雑誌名

      Food and Nutrition Sciences

      巻: 5 号: 14 ページ: 1318-1325

    • DOI

      10.4236/fns.2014.514143

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝異常の解析2015

    • 著者名/発表者名
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • 学会等名
      第88回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏が線虫(C. elegans)の学習能と記憶保持能に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • 学会等名
      第43回 日本農芸化学会中四国支部大会
    • 発表場所
      愛媛大学農学部 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝の解析2015

    • 著者名/発表者名
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第67回大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂 (奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝の解析2015

    • 著者名/発表者名
      美藤友博、薮田行哲、河野強、渡邉文雄
    • 学会等名
      日本ビタミン学会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin B12 deficiency in Caenorhabditis elegans results in sever oxidative stress, leading to learning & memory impairment2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Bito, Taihei Misaki, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • 学会等名
      The 12th Asian Congress of Nutrition
    • 発表場所
      PACIFICO Yokohama, Kanagawa, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin B12 deficiency in Caenorhabditis elegans results in severe oxidative stress, leading to learning & memory impairment2015

    • 著者名/発表者名
      Bito T, Misaki T, Yabuta Y, Kawano T, Watanabe F.
    • 学会等名
      12th Asian congress of Nutrition
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa, Japan)
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のアミノ酸及びポリアミン代謝異常について2015

    • 著者名/発表者名
      美藤友博、薮田行哲、河野強、渡邉文雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin B12 deficiency causes severe oxidative stress in Caenorhabditis elegans2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia, 2014
    • 発表場所
      Ladena Condominium, Chuncheon, Korea
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A dodecylamine derivative of cyanocobalamin potently inhibits the activities of cobalamin-dependent methylmalonyl-CoA mutase and methionine synthase of Caenorhabditis elegans2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • 学会等名
      ICC-04-The Fourth International Conference on Cofactors
    • 発表場所
      Casa della Musica, Parma, Italy
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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