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加齢と病的背景による神経異常機構の統合的解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K21356
補助金の研究課題番号 21H02621 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
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
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 素行  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (20377906)

研究分担者 溝口 貴正  千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (10645419)
殿城 亜矢子  千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (90645425)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード神経機能 / ゼブラフィッシュ / ショウジョウバエ / notch / Notch / 神経 / 老化
研究開始時の研究の概要

加齢による老化は、様々な組織、例えば、神経組織では一般に、老化に伴い神経細胞数が減少、脳血流量の部分的低下 、脳代謝活性の低下などが起こる。本研究では、複数のモデル動物を用いて加齢・病的環境において、神経機能低下に関与する因子(環境、臓器、細胞、遺伝子ネットワーク)を同定する。また、加齢と病的背景への関与が知られているNotchシグナルを糸口として、神経障害機能の回復手段の確立を目指す。

研究実績の概要

加齢による老化は、様々な組織に起こるがその程度は均一でない上、代償的機構の存在も知られている。本研究では、複数のモデル動物を用いて加齢・病的環境において、神経機能低下に関与する因子(環境、臓器、細胞、遺伝子ネットワーク)を同定する。また、加齢と病的背景への関与が知られているNotchシグナルを糸口として、神経障害機能の回復手段の確立を目指す。
これまでに 加齢と生活環境による神経機能異常機構解析においては、行動・記憶、代謝パラメータ測定:下記3条件において、(酸素消費量、血糖値、脂質)、体重・身長・BMIの変化を測定した。 過食:通常餌の過剰給餌、高脂肪食(脂質種類、割合変化)、拘束ストレス:3週間、個体を体長の約2倍のスペースに制限した拘束ストレス、脳梗塞:ローズベンガルによる人為的血栓誘発脳梗塞の3つの実験により認知機能に影響を与える条件因子の定量的解析を行った。加齢と遺伝子背景による神経機能異常機構解析では、CADASIL相同変異ゼブラフィッシュの認知機能障害解析、ョウジョウバエでは、脳神経機能未知の機能解析を行う。具体的には、加齢個体での遺伝子発現変化を解析し、変化があった場合は神経において特異的機能ノックダウンし、その記憶学習能力への影響を引き続き行う。ゼブラフィッシュでは加齢脳RNA-seqによる網羅的解析から得られた加齢変化遺伝子群を同定し、RTPCRによる検証と発現部位解析を行った。 Notchシグナル調節を介した神経機能改善手段の探索においてはDllリガンド高機能化:Dll4の断片化、変異体を作製し、シグナル促進および阻害活性測定および改変体の生理機能調節能を培養細胞を用いて探索した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

加齢モデルなどの準備想定以上の時間がかかることがあるが、行動学習解析などは概ね順調に進んでおりデータ取得を行っている。

今後の研究の推進方策

計画の通り、引き続き、モデル動物を用いて若齢、加齢個体の身体、学習・記憶などパラメータ測定、生化学的解析、遺伝子発現解析を行う。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Small-molecule screening in aged<i>Drosophila</i>identifies mGluR as a regulator of age-related sleep impairment2023

    • 著者名/発表者名
      Hou Xue、Hayashi Reina、Itoh Motoyuki、Tonoki Ayako
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: - 号: 5

    • DOI

      10.1093/sleep/zsad018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuropeptide diuretic hormone 31 mediates memory and sleep via distinct neural pathways in Drosophila2023

    • 著者名/発表者名
      Lyu Sizhe、Terao Noritaka、Nakashima Hirofumi、Itoh Motoyuki、Tonoki Ayako
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 192 ページ: 11-25

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.02.003

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-Molecule-Mediated Suppression of BMP Signaling by Selective Inhibition of BMP1-Dependent Chordin Cleavage2023

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi Takamasa、Mikami Shohei、Yatou Mari、Kondo Yui、Omaru Shuhei、Kuwabara Shuhei、Okura Wataru、Noda Syouta、Tenno Takeshi、Hiroaki Hidekazu、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 5 ページ: 4313-4313

    • DOI

      10.3390/ijms24054313

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nitric oxide‐soluble guanylyl cyclase pathway as a contributor to age‐related memory impairment in <i>Drosophila</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Tonoki Ayako、Nagai Saki、Yu Zhihua、Yue Tong、Lyu Sizhe、Hou Xue、Onuki Kotomi、Yabana Kaho、Takahashi Hiroki、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: 21 号: 9

    • DOI

      10.1111/acel.13691

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Artificial Notch Signaling Activation Method Using Immobilized Ligand Beads2022

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi Takamasa、Handa Hikaru、Omaru Shuhei、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2472 ページ: 57-66

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2201-8_6

    • ISBN
      9781071622001, 9781071622018
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immobilized DLL4-induced Notch signaling is mediated by dynamics of the actin cytoskeleton2022

    • 著者名/発表者名
      Handa Hikaru、Idesako Nobuo、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 602 ページ: 179-185

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.02.084

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The guppy (Poecilia reticulata) is a useful model for analyzing age-dependent changes in metabolism, motor function, and gene expression2022

    • 著者名/発表者名
      Imai Moeno、Mizoguchi Takamasa、Wang Meng、Li Yingyi、Hasegawa Yoshinori、Tonoki Ayako、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 160 ページ: 111708-111708

    • DOI

      10.1016/j.exger.2022.111708

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Dexamethasone-Induced Osteoporosis In Vivo Using Zebrafish Scales2021

    • 著者名/発表者名
      Chaichit Siripat、Sato Takuto、Yu Huiqing、Tanaka Yu-ki、Ogra Yasumitsu、Mizoguchi Takamasa、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 14 号: 6 ページ: 536-536

    • DOI

      10.3390/ph14060536

    • 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] Zebrafish behavior feature recognition using three-dimensional tracking and machine learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Peng、Takahashi Hiro、Murase Masataka、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13492-13492

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92854-0

    • 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
  • [雑誌論文] Lunatic fringe promotes the aggregation of CADASIL NOTCH3 mutant proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shodai、Hiura Satoshi、Mashiko Taiki、Matsumoto Takemi、Itoh Motoyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 557 ページ: 302-308

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.031

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] E3ユビキチンライゲースMIB1はCTNND1の安定化を介して乳がん細胞の移動を制御している2023

    • 著者名/発表者名
      加納永梧、魯 靖雨、溝口貴正、伊藤素行
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝性認知症CADASIL型NOTCH3変異タンパクの凝集と糖修飾の解析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木翔大、塚本庸平、益子大樹、竹内英之、岡島徹也、伊藤 素行
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aging affects vascular function and exacerbate cerebral infarction symptom in the zebrafish telencephalon2022

    • 著者名/発表者名
      Mayu Okita, Yuina Minami, Misa Fukunaga, Ayumi Maki, Takamasa Mizoguchi, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      第28回小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptome analysis of age-related learning impairment in the telencephalon of zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Moeno Imai, Momoka Gocho, Yoshinori Hasegawa, Ayako Tonoki, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      第28回小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] NOTCH3 CADASIL型変異タンパク質の蓄積に及ぼす糖鎖の影響2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木翔大、塚本庸平、益子大樹、竹内英之、岡島徹也、伊藤素行
    • 学会等名
      第21回次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ脳梗塞モデルを用いた高脂肪食肥満による脳機能低下と脳梗塞病態に与える影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      福永 美沙、南 唯菜、大北 真由、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第66回薬学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モデルゼブラフィッシュの病態解析による血管性認知症CADASILの発症機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      王林 思帆、古川 健吾、楊 鵬、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第66回薬学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CADASIL 変異型 NOTCH3 凝集に対する糖転移酵素 Fringe の影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      益子 大樹、鈴木 翔大、伊藤 素行
    • 学会等名
      第66回薬学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ終脳を用いた脳梗塞後の回復過程における遺伝子発現の時系列解析2022

    • 著者名/発表者名
      牧愛優美、福永美沙、南唯菜、大北真由、溝口貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第8回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食過食によるゼブラフィッシュ耐糖能異常モデルの作製と遺伝子発現における系統・月齢差2022

    • 著者名/発表者名
      石井 謙介、梶原 理希、小西 尚子、櫻田 優美、殿城 亜矢子、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第8回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食の過食による肥満が脳機能と脳梗塞病態に与える影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      福永 美沙、南 唯菜、大北 真由、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第8回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] E3ユビキチンライゲースMIB1の発現は乳がん増殖に影響する Expression of E3 ubiquitin ligase MIB1 influences breast cancer cell growth2022

    • 著者名/発表者名
      加納 永梧、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CADASIL変異型NOTCH3は糖修飾とリガンド依存的に異常蓄積する2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木翔大、益子大樹、松本岳海、伊藤素行
    • 学会等名
      第20回次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 老化による睡眠障害へのグルタミン酸シグナルの関与2021

    • 著者名/発表者名
      林 麗奈、侯 雪、伊藤 素行、殿城 亜矢子
    • 学会等名
      第65回薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食過食によるゼブラフィッシュ耐糖能異常モデルの作製と病態誘導遺伝子探索2021

    • 著者名/発表者名
      石井謙介、梶原理希、小西尚子、殿城亜矢子、溝口貴正、伊藤素行
    • 学会等名
      第65回薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Igf2bp3 is involved in age-related memory impairment and motor dysfunction2021

    • 著者名/発表者名
      Moeno Imai, Takamasa Mizoguchi, Ayako Tonoki, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      The 27th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Mib1 is involved in the modulation of the Sept9 protein level and contributes to cytokinesis2021

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Mizoguchi, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      第44回分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 加齢や肥満がゼブラフィッシュ脳梗塞モデルの病態および回復過程に与える2021

    • 著者名/発表者名
      福永 美沙、牧 愛優美、大北 真由、南 唯菜、溝口 貴正、伊藤 素行
    • 学会等名
      第7回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 千葉大学薬学研究院生化学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/faculty.gs.chiba-u.jp/pharm-biochem

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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