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アミロイドβオリゴマーによる認知機能障害に対する習慣的運動の効果の作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K11362
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

落石 知世  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30356729)

研究分担者 清末 和之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (50356903)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβタンパク質 / トランスジェニックマウス / オリゴマー / シナプス / 運動 / 認知機能 / 習慣的運動 / GFP / 行動解析
研究開始時の研究の概要

ヒトは加齢とともに記憶力や学習効率が低下するが、運動によって高齢者の認知機能が改善されることはよく知られている。アルツハイマー病(AD)患者でもこれは例外ではないことから、薬による治療法が未だ確立しない中、習慣的な運動は新たな治療的介入の一環として注目を集めている。ADにおいて神経伝達機能の低下はアミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。本研究は細胞内のAβオリゴマーの機能解析に最適な新規ADモデルマウスを用いて、Aβオリゴマーが引き起こす認知機能障害が運動によってどう変化するのか、またその変化を引き起こす生体内の因子を探索しその作用機構を解明する。

研究成果の概要

運動が高齢者の認知機能を改善することから、アルツハイマー病(AD)患者における習慣的な運動は新たな治療的介入の一環として注目を集めている。ADの発症原因として、アミロイドβタンパク質(Aβ)オリゴマーが認知機能の低下に関与することが示唆されている。そこで、神経細胞内にAβオリゴマーのみを発現するAβ-GFPマウスを開発しその表現型を解析し、Aβオリゴマーが引き起こす認知機能障害が習慣的な運動によって変化するのかを解析した。その結果、Aβ-GFPマウスの認知機能は運動によって顕著に改善した。またDNAマイクロアレイの結果、シナプス関連タンパク質の遺伝子などに運動負荷による変動が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Aβオリゴマーを神経細胞内にのみ発現するAβ-GFPマウスは重篤なアルツハイマー病(AD)の病理学的所見を示さないが、生後2-3ヶ月齢で認知機能が低下することから軽度認知障害(MCI)のモデルとして使用できる。このモデルマウスを用いた習慣的な運動による、認知機能改善効果の解析系はMCIや発症初期のAD患者において運動の効果のメカニズムについて新たな知見をもたらすことが可能である。また、AD治療の非薬物的介入のみでなく、運動による効果を高める物質等、薬物的治療法の開発にも繋がることが期待される。高齢化社会において、医療費や介護の問題などの社会問題解決に向けて、発症予防という観点からも意義がある

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mulberry fruit extract alleviates the intracellular amyloid‐β oligomer‐induced cognitive disturbance and oxidative stress in Alzheimer’s disease model mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiishi Tomoyo、Kaku Masami、Kajsongkram Tanwarat、Thisayakorn Krittiya
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 号: 11 ページ: 861-873

    • DOI

      10.1111/gtc.12889

    • 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] New Alzheimer’s disease model mouse specialized for analyzing the function and toxicity of intraneuronal Amyloid β oligomers2019

    • 著者名/発表者名
      Ochiishi Tomoyo、Kaku Masami、Kiyosue Kazuyuki、Doi Motomichi、Urabe Takao、Hattori Nobutaka、Shimura Hideki、Ebihara Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 17368-17368

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53415-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mulberry fruit extract alleviates cognitive dysfunction in a mouse model of Alzheimer's disease expressing amyloid β oligomers only in neurons.2021

    • 著者名/発表者名
      落石 知世、角 正美、Kajsongkram Tanwarat、Thisayakorn Krittiya
    • 学会等名
      第44回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The cognitive disturbances and oxidative stress that induced by the intracellular amyloid β oligomer is alleviated by the extract of mulberry fruits.2020

    • 著者名/発表者名
      落石知世、角正美、Tanwarat Kajsongkram、Krittiya Thisayakorn
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A new Alzheimer's disease model mouse for amyloid β oligomer analyzes2019

    • 著者名/発表者名
      Ochiishi Tomoyo
    • 学会等名
      XXVII Annual meeting of Indian Academy of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characteristic feature of new Alzheimer’s disease model mouse that expressing amyloid β oligomer intraneuronally2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Ochiishi, Masami Kaku, Kazuyuki Kiyosue, Motomichi Doi, Tatsuhiko Ebihara.
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 産総研公式HP

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2019/pr20191122/pr20191122.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 産総研公式HP(バイオメディカル)

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bmd/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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