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AMPK活性化作用を有する新規機能性単糖による運動機能の解析とその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K11640
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関久留米大学

研究代表者

菊池 清志  久留米大学, 医学部, 准教授 (60404539)

研究分担者 瀬戸山 健太郎  鹿児島大学, 総合科学域共同学系, 准教授 (00372805)
榊間 春利  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10325780)
川原 幸一  大阪工業大学, 工学部, 教授 (10381170)
丸山 征郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282)
森岡 基浩  久留米大学, 医学部, 教授 (20295140)
田中 永一郎  久留米大学, 医学部, 教授 (80188284)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020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1,5-AF / AMPK / 1,5-anhydro-D-fructose / BDNF / PGC-1α
研究開始時の研究の概要

検証は, 加齢や脳疾患に関する複数の動物モデルを用いて,【本剤摂取群】と【運動群】の神経症状・行動解析・抗血栓作用などを比較検証する. さらに高齢健常者にて, 【本剤摂取群】と【運動群】の血管内皮機能・神経機能・循環動態・認知機能などを比較検証する. 本研究は, 超高齢社会における運動の実施困難者に対して, 創薬による機能維持・向上を目指す新たな取り組みとなる.

研究成果の概要

急性虚血性脳卒中(AIS)ラット、SHRSP、および SAMP8を使用して、加齢に伴う脳疾患に対する 1,5-AF の効果を評価した。 AIS モデルでは、1,5-AF の腹腔内注射により、脳梗塞体積、神経障害、死亡率が減少した。 SHRSP では、1,5-AF を経口投与すると血圧が低下し、生存期間が延長された。 SAMP8 では、1,5-AF の経口投与により、加齢に伴う運動認知機能の低下が軽減された。 加齢により PGC-1α および BDNF の発現レベルは低下するが、1,5-AF が AMPK を活性化し、それが PGC-1α/BDNF 経路の上方制御につながることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AMPK 活性化は“Exercise in a Pill”[Brain Plast. 2017] という論文が報告されるほど、運動と同じような効果を期待しうる。運動はAMPK活性化に因って「抗動脈硬化作用」「神経可塑性促進」「骨格筋量調節」などを媒介するが、認知症・脳卒中症状などにより身体活動ができなくなると、充分な運動量の確保が困難になる。運動量の低下は、脳・心血管疾患や自律神経失調症、転倒による外傷、さらには寝たきりにつながる大きな危険因子となる。本研究では、申請者らが発見した、AMPK活性化作用を有する経口剤が、運動と同様の効果をもつことを明らかにした。その社会的意義は大きいと考える。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 1,5-anhydro-D-fructose induces anti-aging effects on aging-associated brain diseases by increasing 5'-adenosine monophosphate-activated protein kinase activity via the peroxisome proliferator-activated receptor-γ co-activator-1α/brain-derived neurotrophic factor pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K, Otsuka S, Takada S, Nakanishi K, Setoyama K, Sakakima H, Tanaka E, Maruyama I
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 15 号: 21 ページ: 11740-11763

    • DOI

      10.18632/aging.205228

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] E8002 Reduces Adhesion Formation and Improves Joint Mobility in a Rat Model of Knee Arthrofibrosis2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Seiya、Setoyama Kentaro、Norimatsu Kosuke、Otsuka Shotaro、Nakanishi Kazuki、Tani Akira、Nakakogawa Tomomi、Matsuzaki Ryoma、Matsuoka Teruki、Sakakima Harutoshi、Tancharoen Salunya、Maruyama Ikuro、Tanaka Eiichiro、Kikuchi Kiyoshi、Uchikado Hisaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 3 ページ: 1239-1239

    • DOI

      10.3390/ijms23031239

    • 関連する報告書
      2021 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] Preconditioning Exercise in Rats Attenuates Early Brain Injury Resulting from Subarachnoid Hemorrhage by Reducing Oxidative Stress, Inflammation, and Neuronal Apoptosis2021

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Shotaro、Setoyama Kentaro、Takada Seiya、Nakanishi Kazuki、Terashi Takuto、Norimatsu Kosuke、Tani Akira、Sakakima Harutoshi、Maruyama Ikuro、Tancharoen Salunya、Tanaka Eiichiro、Kikuchi Kiyoshi
    • 雑誌名

      Molecular Neurobiology

      巻: 58 号: 11 ページ: 5602-5617

    • DOI

      10.1007/s12035-021-02506-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 1,5-Anhydro-D-fructose Protects against Rotenone-Induced Neuronal Damage In Vitro through Mitochondrial Biogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Kasamo Yuki、Kikuchi Kiyoshi、Yamakuchi Munekazu、Otsuka Shotaro、Takada Seiya、Kambe Yuki、Ito Takashi、Kawahara Ko-ichi、Arita Kazunori、Yoshimoto Koji、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 18 ページ: 9941-9941

    • DOI

      10.3390/ijms22189941

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of low-intensity motor balance and coordination exercise on cognitive functions, hippocampal Aβ deposition, neuronal loss, neuroinflammation, and oxidative stress in a mouse model of Alzheimer's disease2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Kazuki、Sakakima Harutoshi、Norimatsu Kosuke、Otsuka Shotaro、Takada Seiya、Tani Akira、Kikuchi Kiyoshi
    • 雑誌名

      Experimental Neurology

      巻: 337 ページ: 113590-113590

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2020.113590

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] E8002 Inhibits Peripheral Nerve Adhesion by Enhancing Fibrinolysis of l-Ascorbic Acid in a Rat Sciatic Nerve Model2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Kiyoshi、Setoyama Kentaro、Takada Seiya、Otsuka Shotaro、Nakanishi Kazuki、Norimatsu Kosuke、Tani Akira、Sakakima Harutoshi、Kawahara Ko-ichi、Hosokawa Kazuya、Kiyama Ryoji、Sumizono Megumi、Tancharoen Salunya、Maruyama Ikuro、Hattori Gohsuke、Morioka Motohiro、Tanaka Eiichiro、Uchikado Hisaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 11 ページ: 3972-3972

    • DOI

      10.3390/ijms21113972

    • 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] Disruption of Midkine gene reduces traumatic brain injury through the modulation of neuroinflammation.2020

    • 著者名/発表者名
      Takada S, Sakakima H, Matsuyama T, Otsuka S, Nakanishi K, Norimatsu K, Itashiki Y, Tani A, Kikuchi K.
    • 雑誌名

      J Neuroinflammation.

      巻: 17 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12974-020-1709-8

    • 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
  • [雑誌論文] Pinus maritima Extract Induces Apoptosis in Human Malignant Melanoma Cells via ROS/Caspase-3 Signaling2020

    • 著者名/発表者名
      Thaichinda Sunisa、Tancharoen Salunya、Kanekura Takuro、Higashi Yuko、Dararat Pornpen、Kikuchi Kiyoshi、Nararatwanchai Thamthiwat
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 15 号: 5 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1177/1934578x20926889

    • 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] TLR4/MD-2 is a receptor for extracellular nucleophosmin 12020

    • 著者名/発表者名
      Nakatomi Kota、Ueno Hikari、Ishikawa Yuto、Salim Ronny、Mori Yuki、Kanemoto Issey、Tancharoen Salunya、Kikuchi Kiyoshi、Miura Naoki、Omori Taketo、Okuda?ashitaka Emiko、Matsumura Kiyoshi、Imaizumi Hitoshi、Motomiya Yoshihiro、Maruyama Ikuro、Kawahara Ko-Ichi
    • 雑誌名

      Biomedical Reports

      巻: 14 号: 2 ページ: 1-6

    • DOI

      10.3892/br.2020.1397

    • 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
  • [学会発表] 脳神経外科領域におけるE8002の癒着防止効果の検証 Application of a Novel Anti-Adhesive Membrane, E8002, in Neurosurgery.2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 清志, 瀬戸山 健太郎, 高田 聖也, 則松 貢輔, 谷 明, 竹重 暢之, 服部 剛典,森岡 基浩, 田中 永一郎, 内門 久明
    • 学会等名
      第36回 日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗酸化力を高める意義| 脳梗塞の発症・加療に備える2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 清志, 瀬戸山 健太郎, 大塚 章太郎, 高田 聖也, 中西 和毅, 則松 貢輔, 谷 明, 榊間 春利, 川原 幸一, 丸山 征郎, 田中 永一郎
    • 学会等名
      第18回 予防医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗酸化力を高める意義| 術後癒着に備える2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 清志, 瀬戸山 健太郎, 大塚 章太郎, 高田 聖也, 中西 和毅, 則松 貢輔, 谷 明, 榊間 春利, 川原 幸一, 丸山 征郎, 田中 永一郎, 内門 久明
    • 学会等名
      第18回 予防医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経外科領域におけるE8002の癒着防止効果の検証2020

    • 著者名/発表者名
      菊池 清志, 瀬戸山 健太郎, 高田 聖也, 則松 貢輔, 谷 明, 服部 剛典, 森岡 基浩,田中 永一郎, 内門 久明
    • 学会等名
      第10回 低侵襲・内視鏡脊髄神経外科研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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