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認知的フレイルとシグナル伝達機能低下ー早期発見から予防と克服へー

研究課題

研究課題/領域番号 19H04044
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

遠藤 昌吾  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (60192514)

研究分担者 柳井 修一  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60469070)
新崎 智子  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 技術員 (90645855)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード加齢 / 認知機能 / 身体機能 / 注意 / フレイル / シロスタゾール / cAMP / 炎症 / 認知的フレイル / 包括的行動解析 / 老化 / 記憶 / マウス / ERK / AMP / 遺伝子改変マウス / 握力 / バイオマーカー / ホスホジエステラーぜ
研究開始時の研究の概要

フレイル(虚弱)は、高齢者が「運動不足、低栄養、疾病などのストレスへの予備能力が低下し、要介護に陥りやすい状態」である。一方で、フレイルは可逆性を有することから、早期発見して自立復帰を促進することが“健康余命”延伸のために重要である。しかし、フレイルは疾病ではないこと、そして、フレイルの動物モデルが存在しないため、その発生機序の研究や予防と改善についての研究は緒についたばかりである。本研究では、加齢変化を模倣したフレイルモデル動物を確立する。このモデルを用いて認知的フレイルの分子機構を解明し、フレイルの早期発見そして介入による予防と克服をめざす。

研究成果の概要

加齢に伴うオスマウスの行動変化を包括的に解析した。歩行や握力は6カ月齢付近から障害された。一方、高度の注意が必要な陳述記憶は18カ月齢付近から急激に障害され、高度の注意が不要な陳述記憶は緩やかに障害された。
加齢に伴う記憶の低下はcAMP系の機能低下であると考え、cAMPを維持するシロスタゾールを用いて記憶の改善を試みた。22カ月齢から1か月間のシロスタゾール投与は記憶を顕著に改善した。シロスタゾール投与により、脳内グルコースの取り込み増加、脳炎症マーカーの低下が観察された。老化によるcAMP系の機能低下の阻止が認知機能を維持あるいは向上させる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの老化のモデルとしてマウスが用いられているが、その月齢依存的な身体機能や認知機能は検討されてこなかった。今回、歩行機能や握力機能はかなり早い時期から低下観察されるが、認知機能は加齢がかなり進んでから障害を受けることが明らかになった。このことは、マウスの身体機能がヒトと同様であることを示しており、マウスをモデルとした結果がヒトへ外挿可能であることを示している。
さらに、この結果をもとに、加齢に伴い機能低下が観察されるcAMP系維持の介入を行い、cAMP分解酵素阻害剤が記憶の維持だけではなく、脳の活動性上昇、脳の炎症低下をもたらすことを見出した。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 4件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Long-term D-Allose Administration Favorably Alters the Intestinal Environment in Aged Male Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Shintani, Shuichi Yanai, Akane Kanasaki, Misuzu Tanaka, Tetsuo Iida, Genki Ozawa, Tadao Kunihiro, & Shogo Endo
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience

      巻: 69 号: 4 ページ: 97-102

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2022_0005

    • ISSN
      1344-7882, 1880-7291
    • 年月日
      2022-11-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reversal of spatial memory impairment by phosphodiesterase 3 inhibitor cilostazol is associated with reduced neuroinflammation and increased cerebral glucose uptake in aged male mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yanai Shuichi、Tago Tetsuro、Toyohara Jun、Arasaki Tomoko、Endo Shogo
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 13 ページ: 1031637-1031637

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.1031637

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endothelial Extracellular Signal‐Regulated Kinase/Thromboxane A2/Prostanoid Receptor Pathway Aggravates Endothelial Dysfunction and Insulin Resistance in a Mouse Model of Metabolic Syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Atsushi、Yumita Yusuke、Kagami Kazuki、Ishinoda Yuki、Kimura Toyokazu、Osaki Ayumu、Toya Takumi、Namba Takayuki、Endo Shogo、Ido Yasuo、Nagatomo Yuji、Satoh Yasushi、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 11 号: 23

    • DOI

      10.1161/jaha.122.027538

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic Remodeling with Hepatosteatosis Induced Vascular Oxidative Stress in Hepatic ERK2 Deficiency Mice with High Fat Diets2022

    • 著者名/発表者名
      Kujiraoka Takehiko、Kagami Kazuki、Kimura Toyokazu、Ishinoda Yuki、Shiraishi Yasunaga、Ido Yasuo、Endo Shogo、Satoh Yasushi、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 15 ページ: 8521-8521

    • DOI

      10.3390/ijms23158521

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study of aging using circuit tests and parametric analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Konishi Tomokazu、Yanai Shuichi、Endo Shogo
    • 雑誌名

      bioRxiv,

      巻: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1101/2022.03.24.485723

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gait and Age‐Related Hearing Loss Interactions on Global Cognition and Falls2022

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Ryota、Kawai Hisashi、Yanai Shuichi、Suzuki Hiroyuki、Ogawa Susumu、Hirano Hirohiko、Ihara Kazushige、Takahashi Masatoki、Kim Hunkyung、Obuchi Shuichi、Fujiwara Yoshinori
    • 雑誌名

      The Laryngoscope

      巻: 132 号: 4 ページ: 857-863

    • DOI

      10.1002/lary.29898

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cognitive, physical, and mental profiles of older adults with misplaced self-evaluation of hearing loss2022

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakurai, Hisashi Kawai, Hiroyuki Suzuki, Susumu Ogawa, Shuichi Yanai, Hirohiko Hirano, Masayasu Ito, Kazushige Ihara, Shuich Obuchi, & Yoshinori Fujiwara
    • 雑誌名

      Archives of Gerontology and Geriatrics

      巻: 104 ページ: 104821-104821

    • DOI

      10.1016/j.archger.2022.104821

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞のメカニズムと神経疾患:細胞内シグナル伝達の基礎①, ERK2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤泰司,遠藤昌吾
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 70 ページ: 814-816

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Role of G-Substrate in the NO/cGMP/PKG Signal Transduction Pathway for Photic Entrainment of the Hamster Circadian Clock2021

    • 著者名/発表者名
      Plano Santiago Andr?s、Alessandro Mar?a Soledad、Trebucq Laura Luc?a、Endo Shogo、Golombek Diego Andr?s、Chiesa Juan Jos?
    • 雑誌名

      ASN Neuro

      巻: 13 号: 1 ページ: 175909142098492-175909142098492

    • DOI

      10.1177/1759091420984920

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extracellular signal‐regulated kinases 2 (Erk2) and Erk5 in the central nervous system differentially contribute to central sensitization in male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Fumihiro、Satoh Yasushi、Itakura Sayako、Morohashi Toru、Kawaguchi Masanori、Takahashi Tetsuya、Iwanaga Koji、Terashima Hayato、Kobayashi Yasushi、Wang Xin、Ishizuka Toshiaki、Endo Shogo、Ikeda Takehiko
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Research

      巻: 99 号: 6 ページ: 1666-1688

    • DOI

      10.1002/jnr.24827

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tocotrienols reach the brain and play roles in the attenuation of body weight gain and improvement of cognitive function in high-fat diet-treated mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Yugo、Uchiumi Hayami、Usami Ryo、Takatsu Hirokatsu、Aoki Yoshinori、Yanai Shuichi、Endo Shogo、Fukui Koji
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 69 号: 3 ページ: 256-264

    • DOI

      10.3164/jcbn.21-10

    • NAID

      130008110247

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central, but not peripheral, nervous ERK2 is essential for itch signals in murine allergic skin inflammation.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo S, Hashimoto T, Matsuura F, Imamura O, Endo S, Satoh Y, Satoh T.
    • 雑誌名

      Allergy

      巻: 76 号: 11 ページ: 3422-3432

    • DOI

      10.1111/all.14867

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Aging in Male C57BL/6J Mice Across the Life-Span: A Systematic Behavioral Analysis of Motor, Emotional, and Memory Function to Define an Aging Phenotype2021

    • 著者名/発表者名
      Yanai Shuichi、Endo Shogo
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 13 ページ: 697621-697621

    • DOI

      10.3389/fnagi.2021.697621

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of extracellular signal-regulated kinase pathway suppresses tracheal stenosis in a novel mouse model2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Akari、Araki Koji、Satoh Yasushi、Mogi Sachiyo、Fujitani Kazuko、Kurioka Takaomi、Endo Shogo、Shiotani Akihiro、Yamashita Taku
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 9 ページ: 0256127-0256127

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0256127

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Induction of ICER is superseded by smICER, challenging the impact of ICER under chronic beta‐adrenergic stimulation2020

    • 著者名/発表者名
      Seidl Matthias D.、Fels Benedikt、Kranick Daniel、Sternberg Alexandra、Grimm Kristina、St?mpel Frank T.、Pluteanu Florentina、Schulte Jan S.、Heinick Alexander、Kojima Nobuhiko、Endo Shogo、Huge Andreas、Stoll Monika、M?ller Frank U.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: 8 ページ: 11272-11291

    • DOI

      10.1096/fj.201902301rr

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 認知症と老化に伴う記憶低下の予防と制御―細胞内シグナル伝達系を標的として― Prevention and control of age-related memory decline and dementia2020

    • 著者名/発表者名
      柳井修一、遠藤昌吾
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 記憶を守る2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤昌吾
    • 雑誌名

      内藤財団時報

      巻: 105 ページ: 105-105

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Vitamin C and vitamin E double-deficiency increased neuroinflammation and impaired conditioned fear memory2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Keita、Yanai Shuichi、Takisawa Shoko、Kono Nozomu、Arai Hiroyuki、Nishida Yoichiro、Yokota Takanori、Endo Shogo、Ishigami Akihito
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 663 ページ: 120

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 8-Nitro-cGMP attenuates context-dependent fear memory in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Y, Kasamatsu S, Yanai S, Endo S, Akaike T, Ihara H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 511 号: 1 ページ: 141-147

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.01.138

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] JunB plays a crucial role in development of regulatory T cells by promoting IL-2 signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Takaharu、Yamazaki Soh、Fukui Yuto、Aoki Kotaro、Yagita Hideo、Nishina Takashi、Mikami Tetuo、Katagiri Sayaka、Shiraishi Ayako、Kimura Soichiro、Tateda Kazuhiro、Sumimoto Hideki、Endo Shogo、Kameda Hideto、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Mucosal Immunology

      巻: 12 号: 5 ページ: 1104-1117

    • DOI

      10.1038/s41385-019-0182-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モデルマウスを用いた記憶障害メカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤昌吾
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 55 ページ: 859-863

    • NAID

      130007700026

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Assessment of physical and cognitive frailty in aging mouse model. 22nd World Congress of Gerontology and Geriatrics2022

    • 著者名/発表者名
      S Yanai, T Arasaki & S Endo
    • 学会等名
      22nd World Congress of Gerontology and Geriatrics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of 8-nito-cGMP - ERK signals in the induction of long-term depression in the mouse cerebellum.2022

    • 著者名/発表者名
      S Kakizawa, T Arasaki, Yasushi Satoh, S Endo.
    • 学会等名
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Combined administration of donepezil and cilostazol ameliorates spatial memory impairment in APP knock-in mouse model for Alzheimer's disease.2022

    • 著者名/発表者名
      S Yanai, T Arasaki, T Saito, T Saido & S Endo.
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会 (Neuro2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Tocotrienols attenuate diet-induced obesity development.2022

    • 著者名/発表者名
      Y Kato, S Yanai, S Endo, K Fukui
    • 学会等名
      第45回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 24か月齢アルツハイマー病モデルマウスにおける行動と記憶の性差に関する基礎研究.2022

    • 著者名/発表者名
      張碩文,柳井修一,吉原利典,斉藤貴志,西道隆臣,遠藤昌吾,後藤佐多良,内藤久士
    • 学会等名
      第77回 日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ホスホジエステラーゼ3阻害剤シロスタゾールによる老化マウスの記憶機能低下の改善と予防2022

    • 著者名/発表者名
      柳井修一・新崎智子,遠藤昌吾
    • 学会等名
      TOBIRA第10回研究交流フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of 8-nitro-cGMP ? ERK signals in induction of long-term depression in the mouse cerebellum2022

    • 著者名/発表者名
      柿澤 昌、新崎 智子、佐藤 泰司、遠藤 昌吾
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of age-related multi-domain phenotype in human and mouse using comprehensive behavioral test battery.2021

    • 著者名/発表者名
      S Yanai, T Arasaki & S Endo
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会 / CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロスタゾールとドネペジルの低用量併用による老齢マウスの記憶機能改善2021

    • 著者名/発表者名
      柳井修一, 新崎智子, 遠藤昌吾
    • 学会等名
      日本心理学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MAP kinase:ERK1/2遺伝子改変マウスを用いた小脳依存性記憶の解析2020

    • 著者名/発表者名
      吉田彩乃、宮本武典、新崎智子、遠藤昌吾
    • 学会等名
      第72回日本動物学会・関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] 加齢に伴う皮質・運動機能低下に対するCoQ10投与の効果2020

    • 著者名/発表者名
      井上律子・柳井修一・三浦正巳
    • 学会等名
      第17回日本コエンザイムQ協会研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PDE3阻害剤シロスタゾールによる血液脳関門・記憶機能の改善2019

    • 著者名/発表者名
      柳井修一、新崎智子、遠藤昌吾
    • 学会等名
      第8回 TOBIRA研究交流フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外シグナル制御キナーゼ(ERK)5の疼痛シグナル制御における役割2019

    • 著者名/発表者名
      松浦史博, 板倉紗也子, 川口慎憲, 遠藤昌吾, 佐藤泰司, 石塚俊晶, 池田健彦
    • 学会等名
      第53回日本ペインクリニック学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of ROS - 8-nitro-cGMP signals in cerebellar long-term depression.2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Kakizawa, Shogo Endo
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Concurrent administration of sub-effective doses of donepezil and phosphodiesterase 3 inhibitor cilostazol restores memory impairment in aged mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Shuichi YANAI, Tomoko Arasaki, Shogo Endo
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] レドックスシグナルによる小脳機能制御2019

    • 著者名/発表者名
      柿澤昌, 遠藤昌吾
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会「シグナル動態の可視化と操作に基づく多階層機能解析の新展開」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cilostazol, a phosphodiesterase 3 inhibitor, improves blood-brain barrier integrity and ameliorates memory decline in senescence-accelerated mouse prone 8 (SAMP8).2019

    • 著者名/発表者名
      S.Yanai, T.Arasaki & S.Endo
    • 学会等名
      「次世代脳」プロジェクト 冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有酸素トレーニングが老齢マウス脳内のインスリン分解酵素のS-ニトロソ化に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      張碩文・篠崎昇平・柳井修一・松本綾子・中本英子・小林裕幸・金木正夫・遠藤昌吾・後藤佐多良・内藤久士
    • 学会等名
      第74回 日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Amelioration of potentially harmful oxidative and nitrosative protein modifications by regular exercise in aged animals: A molecular mechanism of the beneficial effects2019

    • 著者名/発表者名
      Sataro Goto, Shuo-wen Chang, Shohei Shinozaki, Shuichi Yanai, Hideko Nakamoto, Ayako Matsumoto, Hisashi Naito, Hiroyuki Kobayshi, Masao Kaneki, Shogo Endo, & Zsolt Radak
    • 学会等名
      11th International Association of Gerontology and Geriatrics Asia/Oceania Regional Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of hearing loss and mobility decline on cognitive function of older adults2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakurai, Hisashi Kawai, Shuich Yanai, Hiroyuki Suzuki, Susumu Ogawa, Hunkyung Kim, Hirohiko Hirano, Kazushige Ihara, Shuichi Obuchi, Yoshinori Fujiwara
    • 学会等名
      Gerontological Society of America 2019 Annual Scientific Meeting,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス皮質運動野の加齢変化と水溶化コエンザイムQ10による介入の効果2019

    • 著者名/発表者名
      井上律子・柳井修一・三浦正巳
    • 学会等名
      第17回日本機能性食品医用学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 記憶神経科学、東京都老人研

    • URL

      https://www2.tmig.or.jp/Mn_B/Japanese/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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