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認知予備能メカニズムの解明に向けた、コリン作動性神経の新たな観点からの解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16922
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

水野 将行  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (40748480)

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
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード認知予備能 / アセチルコリン / 海馬由来コリン作動性神経刺激ペプチド(HCNP)
研究開始時の研究の概要

アルツハイマー病ADのアミロイド病理変化が強くとも認知症状を示さない例が存在し、認知予備能CRと呼ばれるが、その機序は不明である。
神経伝達物質の一つであるアセチルコリンACh分解を抑制してコリン作動性神経ChoNを賦活する薬はADの認知機能を改善するが、ChoNはいずれ変性・脱落するため、その効果は一時的である。ACh量の維持やChoNの保護が、CR機序に関与する可能性がある。
本研究者の教室が発見したペプチドHCNPは、培養細胞でACh産生を促進し、海馬切片にてアミロイドの持つ神経活動抑制作用に対して保護的に作用する。個体内でもそれらの作用を有するかどうかを、本研究で明らかにすることによりCR機序からのAD創薬が期待される。

研究成果の概要

内側中隔核から海馬に投射するコリン作動性神経は学習・記憶に重要である。海馬由来コリン作動性神経刺激ペプチドHCNPは培養中隔核でアセチルコリンACh産生を促進する。最近、海馬神経活動を促進するθ活動がHCNPノックアウトマウスKOで低下していることを示し、HCNPが海馬でθ振動を発生させ、CA1上昇層でACh放出を促進すると考えられた。
本研究で、KO中隔核ChAT陽性細胞数は著変ないが、KO海馬ACh濃度(マイクロダイアリシス法)・VAchT低下を示した。KOではシナプス小胞へのACh取込が低下していると考えられた。
以上から、HCNPは中隔核-海馬のACh調節に重要な役割を担う可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

HCNPによるAChを介したコリン作動性神経の賦活によって、海馬神経活動の維持に関与する可能性を示した。また、既存の治療薬であるコリンエステラーゼ阻害薬とは異なるメカニズムでAChを調整していることが考えられた。
我々はHCNPは加齢で減少していることを報告している。またHCNPを過剰発現するマウスでは、AD病理の一つであるアミロイドによる海馬神経活動の抑制を阻止できることも報告している。
上記により、HCNP維持が海馬神経活動維持に関与する可能性が示され、またコリン作動性神経活動とアミロイド仮説を介して、CRメカニズムの一部が明らかになり、創薬の新たな分子標的になる可能性がある。

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

    (4件)

すべて 2021 2020

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

  • [雑誌論文] Possible correlated variation of GABA A receptor α3 expression with hippocampal cholinergic neurostimulating peptide precursor protein in the hippocampus2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi K, Matsukawa N et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun .

      巻: 542 ページ: 80-86

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.01.010

    • 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] Reduction of acetylcholine ion the hippocampus of hippocampus cholinergic neurostimulating peptide precursor protein knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kondo-Takuma Y, Mizuno M, Tsuda Y, madokoro Y, Suzuki K, Sato T, takase H, Uchida Y, Adachi KI, Hida H, Borlongan CV, Matsukawa N.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11(1) 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01667-8

    • 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
  • [学会発表] Acetylcholine is decreased in a hippocampus of HCNP-pp knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      近藤裕子
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] HCNP前駆体蛋白ノックアウトマウス海馬ではアセチルコリン量が低下している.2020

    • 著者名/発表者名
      近藤裕子
    • 学会等名
      第39回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 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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