高血圧による認知機能障害とインスリンシグナルの相関性についての解明

• 研究課題/領域番号: 19K21507
• 補助金の研究課題番号: 18H06432 (2018)
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金 (2019); 補助金 (2018)
• 審査区分: 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター
• 研究代表者: 福井 裕介 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 統合加齢神経科学研究部, 研究員 (60824802)
• 研究期間 (年度): 2018-08-24 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 認知機能障害 / 糖尿病 / 高血圧 / 糖代謝 / 認知症 / 糖脂質代謝 / インスリンシグナル / 記憶学習能 / 老化 / インスリン受容体基質 / 代謝

研究開始時の研究の概要

本研究では、高血圧を伴う糖尿病モデルマウスを用いて、代謝、脳・末梢組織のインスリンシグナルと認知機能の変化について解析する。また、神経変性改善作用を持つ脳IRS2シグナルの欠損が、高血圧および糖尿病により誘導される代謝標的組織のインスリンシグナルおよび認知機能の変化に与える影響について精査し、脳IRS2シグナル、糖脂質代謝、末梢組織のインスリンシグナル、認知機能の関連性について明らかにする。

研究成果の概要

高血圧を呈する中年期以降の2型糖尿病モデルマウスは、血中脂質値の上昇および認知機能障害を発症するが、この時、脳の糖代謝調節経路主要調節因子の変化が生じたが、この変化にアミロイドβ(Aβ)の変化は付随しなかった。一方、薬剤誘導による1型糖尿病モデルSTZマウスに伴う認知機能障害には海馬の当該経路およびAβの両者の変化は見られなかったことから、1型糖尿病における認知機能障害発症機序は2型糖尿病とは異なることが示唆された。中年期以降でAPPKIマウスがAβレベルの増加を伴い認知機能障害を発症する時、海馬の糖代謝調節経路主要調節因子群の変化が生じていることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、栄養代謝異常を持つ認知機能障害モデルマウスを用いて、脳の糖代謝調節経路および代謝の変化と認知機能の関係について解析したもので学術的・社会的意義が深い。

研究成果

• [雑誌論文] Bone Marrow Stromal Cell Transplantation Drives Molecular Switch from Autophagy to the Ubiquitin-Proteasome System in Ischemic Stroke Mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Tadokoro Koh、Fukui Yusuke、Yamashita Toru、Liu Xia、Tsunoda Keiichiro、Shang Jingwei、Morihara Ryuta、Nakano Yumiko、Tian Feng、Sasaki Ryo、Matsumoto Namiko、Nomura Emi、Shi Xiaowen、Omote Yoshio、Takemoto Mami、Hishikawa Nozomi、Ohta Yasuyuki、Abe Koji
  • 雑誌名: Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases 巻: 29 号: 5 ページ: 104743-104743
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104743
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Yoga-plus exercise mix promotes cognitive, affective, and physical functions in elderly people (2019)
  • 著者名/発表者名: Hishikawa Nozomi、Takahashi Yoriko、Fukui Yusuke、Tokuchi Ryo、Furusawa Junichi、Takemoto Mami、Sato Kota、Yamashita Toru、Ohta Yasuyuki、Abe Koji
  • 雑誌名: Neurological Research 巻: 41 号: 11 ページ: 1001-1007
  • DOI: 10.1080/01616412.2019.1672380
  • NAID: 120006889321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serine Phosphorylation of IRS1 Correlates with Aβ-Unrelated Memory Deficits and Elevation in Aβ Level Prior to the Onset of Memory Decline in AD (2019)
  • 著者名/発表者名: Wang W, Tanokashira D, Fukui Y, Maruyama M, Kuroiwa C, Saito T, SaidoTC and Taguchi A
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 11(8) 号: 8 ページ: 1942-1942
  • DOI: 10.3390/nu11081942
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Unique Case with Oral Dyskinesia, Chorea, Ataxia, and Mild Cognitive Impairment with Caudate Atrophy and Characteristic Brain Calcifications (2018)
  • 著者名/発表者名: Hishikawa N, Fukui Y, Sato K, Takemoto M, Yamashita T, Ohta Y, Abe K.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 57 号: 16 ページ: 2399-2402
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.9454-17
  • NAID: 130007433443
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2018-08-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical predictors of Alzheimer's disease progression (2018)
  • 著者名/発表者名: Hishikawa N, Fukui Y, Takemoto M, Sato K, Shang J, Yamashita T, Ohta Y, Abe K.
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int. 巻: 18(6) 号: 6 ページ: 929-936
  • DOI: 10.1111/ggi.13286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic Effects of Pretreatment with Tocovid on Oxidative Stress in Postischemic Mice Brain. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shang J, Yan H, Jiao Y, Ohta Y, Liu X, Li X, Morihara R, Nakano Y, Fukui Y, Shi X, Huang Y, Feng T, Takemoto M, Sato K, Hishikawa N, Yamashita T, Abe K.
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis. 巻: 27(8) 号: 8 ページ: 2096-2105
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.03.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronic cerebral hypoperfusion accelerates Alzheimer's disease pathology with the change of mitochondrial fission and fusion proteins expression in a novel mouse model. (2018)
  • 著者名/発表者名: Feng T, Yamashita T, Zhai Y, Shang J, Nakano Y, Morihara R, Fukui Y, Hishikawa N, Ohta Y, Abe K.
  • 雑誌名: Brain Res. 巻: 1696 ページ: 63-70
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2018.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detecting spinal pyramidal tract of amyotrophic lateral sclerosis patients with diffusion tensor tractography. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukui Y, Hishikawa N, Sato K, Nakano Y, Morihara R, Shang J, Takemoto M, Ohta Y, Yamashita T, Abe K.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: Epub ahead of print ページ: 58-63
  • DOI: 10.1016/j.neures.2017.11.005
  • 査読あり
• [学会発表] Tractographyを用いた筋萎縮性側索硬化症における頚髄側索錐体路の損傷評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 福井裕介、菱川望、表芳夫、武本麻美、太田康之、山下徹、阿部康二
  • 学会等名: 第43回日本脳神経CI学会総会
• [学会発表] 2型糖尿病による海馬IRSシグナル変化とアルツハイマー病態との連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第28回海馬と高次脳機能学会
• [学会発表] セリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルと認知機能障害の関係についての検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 王 蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第28回海馬と高次脳機能学会
• [学会発表] 2型糖尿病が海馬IRSシグナルおよびアルツハイマー病態へ与える影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田之頭大輔、王 蔚、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第34回日本糖尿病合併症学会
• [学会発表] 認知機能障害発症における海馬IRS1セリンリン酸化の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 王 蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第34回日本糖尿病合併症学会
• [学会発表] メトホルミンは海馬IRS1活性化を介して糖尿病に伴う認知機能障害を改善する. (2018)
  • 著者名/発表者名: 田之頭大輔、福井裕介、佐藤駿介、柏田舞波、竹井喜美、丸山めぐみ、田口明子.
  • 学会等名: 第33回日本糖尿病合併症学会