• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

モデルマウスを用いた骨密度と認知機能の加齢依存性低下に対する運動負荷の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06618
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
研究機関帝京大学

研究代表者

岸本 泰司  帝京大学, 薬学部, 教授 (90441592)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022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)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード骨密度 / 運動 / 加齢 / 小脳学習 / 認知症 / 骨格筋量 / 瞬目反射条件づけ / 小脳
研究開始時の研究の概要

認知症と骨格筋量の低下(サルコペニア)は、高齢者が 総人口の 1/4 以上を占めるに至った超高齢社会の日本において喫緊の解決すべき課題である。サルコペニアの発症リスクを上げる骨粗鬆症の患者ではアルツハイマー病(AD)発症のリスクが高いことから、2つの疾病間には相関ないし因果関係も考えられる。そこで、本研究では野生型マウスや各種神経疾患モデルマウスを用いて、骨密度低下を緩和する運動負荷が認知機能障害を軽減するかどうかを明らかにする。

研究実績の概要

超高齢社会の我が国において、認知症と骨格筋量の低下(サルコペニア)は、解決すべき喫緊の課題である。サルコペニアの発症リスクが上昇する骨粗鬆症の患者ではアルツハイマー病(AD)を始めとする認知症症の発症リスクが高まる。また、骨粗鬆症モデル動物にアンジオテンシン変換酵素阻害薬を投与すると骨密度減少に改善が見られ、Aβ 蛋白の分解や Aβ42をAβ40 に変換して認知機能を上昇させる役割も示唆されている。これらの知見から、両疾病間には因果関係が示唆されている筋力トレーニングや中強度の歩行運動は、骨密度減少の緩和(Iwamoto et al., 2005)のみならず、小脳皮質機能の活性化 (Won et al., 2021)、軽度認知障害(MCI)やAD患者の認知機能低下やASD症状の緩和をもたらす(Chirles et al., 2017, Cho et al., 2016, Yang et al., 2021)。しかしながらこのような知見に対しては、反証となる文献もまた多く、その分子機序自体が不明である。そこで、遺伝的に均一なマウスに対する介入研究による検証が重要となる。継続的な運動やその他の薬理学的、非薬理学的処置が、骨密度や骨格筋量の減少を緩和させるか、ひいては各種疾患モデルマウスの中枢機能障害への有効な予防医学的介入になりうるかを明らかにすることを目的に、まず試験装置の導入、さらにこれを用いた行動学的手法の条件検討に行った。具体的には野生型マウスに対する運動負荷法の検討・確立を目指した。野生型マウスを対照群と運動群に分け、様々な条件(時間、角度)で強制トレッドミル試験を用いた走行負荷をかけた。その後、運動協調や運動学習、自発的行動試験などの行動的評価を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

骨密度に対する運動負荷の影響を様々な条件を振って試みているが、個体の行動にばらつきがある。また本課題採択時に所属していた機関に在籍している共同研究者と地理的に離れたこともあり、モデルマウスの導入に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

行動実験後、マウスを灌流固定後、定量的コンピュータ断層撮影法による大腿骨の骨密度測定や骨格筋量(足底筋とヒラメ筋)の計測を行い、対照群に比べマウスで有意にこれらの減少が緩和しているかどうかを確認する。結果をフィードバックし必要に応じて行動学の手法についても再検討する。なお、骨密度への効果が明瞭に見られない場合には、後肢懸垂など別のトレーニング負荷の検討も行う。手法が確立された後は様々なageの野生型マウスに介入し、小脳学習や、モリス式水迷路試験をはじめとした海馬依存性学習行動の通常加齢による変化に対する影響を詳細に調べる。個体間による各種パラメタについても多変量解析を行い、加齢による骨密度と認知機能の低下の緩和に相関関係があるかも明らかにする。

報告書

(1件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dataset of eyeblink conditioning in mice treated with the selective mGluR1 antagonist JNJ162596852023

    • 著者名/発表者名
      Tohyama Shoichi、Kishimoto Yasushi
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 47 ページ: 108935-108935

    • DOI

      10.1016/j.dib.2023.108935

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/ab7f7040-c33d-4f95-947b-22580e8277eb

    • 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] mGluR5 Is Substitutable for mGluR1 in Cerebellar Purkinje Cells for Motor Coordination, Developmental Synapse Elimination, and Motor Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Harbers Maria、Nakao Harumi、Watanabe Takaki、Matsuyama Kyoko、Tohyama Shoichi、Nakao Kazuki、Kishimoto Yasushi、Kano Masanobu、Aiba Atsu
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 13 ページ: 2004-2004

    • DOI

      10.3390/cells11132004

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/c3dc7814-d1af-4031-8244-adb8bef6fa65

    • 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] Chemical equilibrium model comprising calcaneus bone mineral density, low-density lipoprotein cholesterol, and physical work capacity in premenopausal women2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Kazuto、Imagawa Yasunori、Kojima Yuta、Ishii Naokata、Kishimoto Yasushi
    • 雑誌名

      F1000Research

      巻: 11 ページ: 1196-1196

    • DOI

      10.12688/f1000research.126008.1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小脳プルキンエ細胞特異的なmGluR5の発現はmGluR1の運動協調およびシナプス刈り込みの機能を代替できる2023

    • 著者名/発表者名
      ハーベスまりあ ら
    • 学会等名
      日本神経科学学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 帝京大学薬学部物理化学研究室

    • URL

      https://plaza.umin.ac.jp/~teikyo-physchem/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi