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低栄養による認知機能低下促進経路の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K22835
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59: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

田口 明子  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, ジェロサイエンス研究センター, 部長 (80517186)

研究分担者 王 蔚  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 (00845167)
柴山 雄大  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, ジェロサイエンス研究センター, 特任研究員 (60907955)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード低栄養 / 認知症 / 体重減少 / 高齢期 / 栄養代謝障害 / インスリンシグナル / 認知機能 / 栄養代謝 / 糖代謝調節経路 / ライフステージの変遷 / 自律神経症状
研究開始時の研究の概要

中年期以降での高脂肪食摂取による肥満・生活習慣病が認知症の危険因子であることに対して、後期高齢期における食欲低下・低栄養に伴う体重低下も認知症を引き起こす重要な要因であることが明らかとなって来ている事から、本研究では、栄養状態の変化が異なるライフステージの個体の代謝、認知機能へ与える影響について解析を行い、根本的な認知症の発症機構を明らかにすることを目的としており、研究結果が新規の認知症予防および治療法の開発へと繋がることを目標としている。

研究成果の概要

低タンパク質食による低栄養付加野生型マウスは、中年期までに有意な体重減少が見られたが糖代謝に異常は見られなかった。一方、低タンパク質食は、中年期以降の野生型マウスに体温調節障害と自発活動性の変容を誘導した。アルツハイマー病患者死後脳で発見されたインスリン受容体基質1(IRS1)の特異的リン酸化変化は、老化に伴う認知機能低下に伴い促進されるが、低タンパク質食は、老化に伴い誘導されるIRS1の特異的リン酸化変化を促進させることが分かった。さらに、低栄養食を普通食に変えた後のマウスでは、インスリンの感受性および血糖値に有意な変化が生じることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢期の低栄養は短期間で認知症を誘導する重要な要因であることが海外から報告されているにも関わらず、国内での研究はまだ盛んでは無く、低栄養と認知症の関係を規定する分子機序も不明である。低栄養が認知機能および脳インスリンシグナルへ影響を与えること、さらに、臨床研究結果を支持するものとして、低栄養を普通食に変えた後に栄養エネルギー代謝に異常が観察されることを明らかにした点は学術的意義が大きい。今回の研究成果を基盤に、低栄養の詳細な成分やバランスおよび脳と末梢組織の連関や体系的な変化について今後更に検討することで、未知の認知機能調節機序の解明と新たな創薬シーズの発見に繋がる可能性が考えられる。

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

    (41件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 5件、 査読あり 6件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University Sch Med/Harvard Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Johns Hopkins University Sch Med/Harvard Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Young APPKI NL-G-F/NL-G-F mice display high-fat diet-induced metabolic disturbances and specific disorders associated with brain energy homeostasis.2021

    • 著者名/発表者名
      Wang W, Tanokashira D, Maruyama M, Kuroiwa C, Saito T, Saido TC, Taguchi A.
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.12.21.473697

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Irs2 deficiency alters hippocampus-associated behaviors during young adulthood.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, White MF, Taguchi A.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 559 ページ: 148-154

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.101

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 精神神経疾患と栄養エネルギー代謝障害2021

    • 著者名/発表者名
      田口明子,石塚公子.
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 39(9) ページ: 1331-1336

    • 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] From population to neuron: exploring common mediators for metabolic problems and mental illnesses2020

    • 著者名/発表者名
      Takayanagi Yoichiro、Ishizuka Koko、Laursen Thomas M.、Yukitake Hiroshi、Yang Kun、Cascella Nicola G.、Ueda Shuhei、Sumitomo Akiko、Narita Zui、Horiuchi Yasue、Niwa Minae、Taguchi Akiko、White Morris F.、Eaton William W.、Mortensen Preben B.、Sakurai Takeshi、Sawa Akira
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: - 号: 8 ページ: 3931-3942

    • DOI

      10.1038/s41380-020-00939-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 代謝・神経機能障害と脳内インスリンシグナル;The relations between neural insulin signaling and metabolic and neural dysfunctions2019

    • 著者名/発表者名
      田口明子
    • 雑誌名

      日本老年医学会誌

      巻: 56 ページ: 234-240

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of insulin receptor substrates in cognitive impairment and Alzheimer's disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanokashira D, Fukuokaya W, Taguchi A.
    • 雑誌名

      Neural Regen Res.

      巻: Volume 14, Issue 8 号: 8 ページ: 1330-1334

    • DOI

      10.4103/1673-5374.253535

    • 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
  • [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 AD2019

    • 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

    • 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] Effects of glial insulin signaling deletion on cognitive functions2022

    • 著者名/発表者名
      Akiko Taguchi, Ryuhei Tsuji, Wei Wang, Daisuke Tanokashira, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2型糖尿病が脳インスリンシグナルとアルツハイマー病態に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      辻竜平、田之頭大輔、王蔚、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
      2022年日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] IRS2 deficiency accompanied by type 2 diabetes exerts a negative impact on hippocampal-dependent cognitive function2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanokashira ,Wei Wang, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Morris White, Akiko Taguchi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経疾患と栄養エネルギー代謝障害 Neurological disorders and impaired nutritional energy metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      田口明子
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グリアインスリンシグナルを介した認知機能障害発症機序の解明2021

    • 著者名/発表者名
      田口明子、王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 認知症の発症・進行における脳インスリンシグナル の役割2021

    • 著者名/発表者名
      田之頭大輔、王 蔚、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47回日本神経内分泌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グリア細胞インスリンシグナルを介した代謝異常・認知機能障害発症機序 の解明2021

    • 著者名/発表者名
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White, 田口明子
    • 学会等名
      第63回日本老年医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 栄養代謝および認知機能の調節におけるグリアインスリンシグナルの役割についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White, 田口明子
    • 学会等名
      第36回日本糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳IRS1修飾変化を介する認知機能障害の発症・進行機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      田之頭大輔、王 蔚、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44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Type2 diabetes-induced cognitive deterioration in AD is associated with IRS modifications but not with amyloid beta accumulation.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Global Connectome
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Association of hippocampal insulin signaling with worsening cognitive impairment in Alzheimer's disease with type 2 diabetes.2021

    • 著者名/発表者名
      Wang W, Tanokashira D, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A.
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan/ the 126th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳インスリンシグナルの変化を指標とした糖尿病によるアルツハイマー病増悪化前段階変化についての検討.2020

    • 著者名/発表者名
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子.
    • 学会等名
      第5回NCGGサマーリサーチセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能障害発症におけるセリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルの変化.2020

    • 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39回日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割.2020

    • 著者名/発表者名
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、田口明子.
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割についての検討.2020

    • 著者名/発表者名
      王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、田口明子.
    • 学会等名
      第35回糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬IRSシグナルを介した糖尿病によるアルツハイマー病増悪化機構2020

    • 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・肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能低下におけるセリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルの変化2020

    • 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・肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Modification of hippocampal IRS1 via Serine Phosphorylation Correlates with Aβ-Unrelated Memory Deficits2020

    • 著者名/発表者名
      Wei Wang, Daisuke Tanokashira, Yusuke Fukui, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Takashi Saito, Takaomi C.Saido and Akiko Taguchi
    • 学会等名
      Adult Neurogenesis Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Metformin enhances adult neurogenesis and memory function through hippocampal IRS1 signaling independent of the hypoglycemic effect2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Taguchi
    • 学会等名
      10th World Gene Convention
    • 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] Antidiabetic medication enhances neurogenesis and memory function via hippocampal insulin signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Taguchi
    • 学会等名
      2019 International Conference on Biotechnology and Bioengineering
    • 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] Metformin enhances neurogenesis and memory function via hippocampal insulin signaling independent of the hypoglycemic effect2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Taguchi
    • 学会等名
      8th Annual World Congress of Advanced Materials
    • 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] Metformin enhances neurogenesis and memory function via hippocampal insulin signaling independent of the hypoglycemic effect2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Taguchi
    • 学会等名
      17th Annual Congress of International Drug Discovery Science and Technology
    • 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] Phosphorylation of specific serine sites on hippocampal insulin receptor substrate 1 is associated with Alzheimer's disease-unrelated memory deficit and -related pathology2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanokashira, Yusuke Fukui, Wei Wang, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Takashi Saito, Takaomi C. Saido, Akiko Taguchi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイドβ関連/非関連認知機能低下と脳インスリンシグナル :認知症発症既存仮説 vs.多様な潜在的機構2019

    • 著者名/発表者名
      田口明子
    • 学会等名
      第2回B6J Aged研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖代謝変容と高次脳機能障害を結ぶ潜在的経路としての脳インスリンシグナルの役割2019

    • 著者名/発表者名
      田口明子
    • 学会等名
      第11回Stroke Science Academy
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2型糖尿病による海馬IRSシグナルの変化とアルツハイマー病態増悪化との連関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38回日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能低下における海馬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] インスリン作用経路分子の欠損変異が2型糖尿病とともに認知機能障害を誘導することを発見しました

    • URL

      https://www.ncgg.go.jp/ri/report/20210622.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-01-30  

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