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α1,6フコースによる神経炎症と脳の機能制御機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06547
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

福田 友彦  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (40433510)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードα1,6フコース / N-型糖鎖 / 神経炎症 / IL-6 / ミクログリア / α1,6フコシル化 / Fut8
研究開始時の研究の概要

マウスを用いた研究から、α1,6フコシル化の減少が炎症反応に対する脆弱性を増すことを明らかにしている。逆に、α1,6フコシル化を増加させれば炎症反応を抑制できるはずである。生体には結合様式の異なるフコシル化があるので、α1,6フコシル化を特異的に増加させるには、α1,6フコース転移酵素Fut8の発現促進が有用であるが、これまでの研究から困難であることがわかっている。そこで、先天性糖鎖形成異常症の糖鎖補充療法を参考に、Fut8のドナー基質合成経路の一つであるsalvage経路を活性化し、神経炎症抑制の可能性とその機序をFut8ヘテロ欠損マウスを用いて明らかにする。

研究成果の概要

糖鎖修飾は一般的な翻訳後修飾で、その一つであるα1,6フコース糖鎖が減少すると脳の免疫系を担うミクログリアの過剰な活性化が引き起こされる。しかし、糖の一種であるL-フコースの経口投与により脳内のα1,6フコース糖鎖が増加し、ミクログリアの活性化が抑制された。そのメカニズムはα1,6フコース糖鎖が減少するとIL-6受容体の複合体形成が促進し、炎症反応が活性化するが、増加すると複合体形成が抑制されるためであることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

感染やストレスにさらされた時や加齢によっても炎症反応が起こることが知られており、さまざまな精神疾患においてミクログリアの過活性が報告されている。今回明らかにしたL-フコースの経口投与により、脳内のα1,6フコース糖鎖を増加させることが可能であることは、L-フコースの投与により脳内炎症を抑制できる可能性があることを示すもので、精神疾患の新しい予防法や治療戦略につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Barcelona Institute Science Technology/Vall d’Hebron Institut de Recerca/Centre for Genomic Regulation (CRG)(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Exogenous l-fucose attenuates neuroinflammation induced by lipopolysaccharide2024

    • 著者名/発表者名
      Xu Xing、Fukuda Tomohiko、Takai Jun、Morii Sayaka、Sun Yuhan、Liu Jianwei、Ohno Shiho、Isaji Tomoya、Yamaguchi Yoshiki、Nakano Miyako、Moriguchi Takashi、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 号: 1 ページ: 105513-105513

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105513

    • 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] Expression of GnT-III decreases chemoresistance via negatively regulating P-glycoprotein expression: Involvement of the TNFR2-NF-κB signaling pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Song Wanli、Liang Caixia、Sun Yuhan、Morii Sayaka、Yomogida Shin、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Hang Qinglei、Hara Akiyoshi、Nakano Miyako、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 4 ページ: 103051-103051

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103051

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α-1,6-Fucosyltransferase Is Essential for Myogenesis in Zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashiji Nozomi、Kawahara Genri、Xu Xing、Fukuda Tomohiko、Kerever Aurelien、Gu Jianguo、Hayashi Yukiko K.、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 1 ページ: 144-144

    • DOI

      10.3390/cells12010144

    • 関連する報告書
      2022 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] The ulcerative colitis-associated gene FUT8 regulates the quantity and quality of secreted mucins2022

    • 著者名/発表者名
      Cantero-Recasens Gerard、Burballa Carla、Ohkawa Yuki、Fukuda Tomohiko、Harada Yoichiro、Curwin Amy J.、Brouwers Nathalie、Thun Gian A.、Gu Jianguo、Gut Ivo、Taniguchi Naoyuki、Malhotra Vivek、IBD Character Consortium
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 43 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1073/pnas.2205277119

    • 関連する報告書
      2022 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] L-フコース投与によるLPS誘発性脳内炎症抑制とその機序2024

    • 著者名/発表者名
      福田 友彦、徐 興、高井 淳、森井 爽、孫 鈺涵、劉 健偉、大野 詩歩、伊左治 知弥、山口 芳樹、中の 三弥子、森口 尚、顧 建国
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Fut8ヘテロ欠損マウスへのL-フコース投与によるLPS 誘発性神経炎症抑制とその機序2023

    • 著者名/発表者名
      福田 友彦,徐 興, 高井 淳,森井 爽,孫 鈺涵,劉 健偉,伊左治 知弥, 中の 三弥子, 森口 尚,顧 建国
    • 学会等名
      第42回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] L-フコース投与による脳内炎症抑制とその機序2023

    • 著者名/発表者名
      福田 友彦,徐 興,高井 淳,森井 爽,孫 鈺涵,劉 健偉,伊左治 知弥,中の 三弥子,森口 尚,顧 建国
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] L-フコース経口摂取による神経炎症抑制効果とその機序の解明―糖鎖による精神疾患の予防や治療法の開発―

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/university/media-university/91902/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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