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2018 年度 実績報告書

高血圧による認知機能障害とインスリンシグナルの相関性についての解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H06432
配分区分補助金
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

福井 裕介  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 (60824802)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
キーワード糖尿病 / 記憶学習能 / 老化 / インスリン受容体基質 / 代謝 / 高血圧
研究実績の概要

糖尿病でかつ高血圧を示す生理的2型糖尿病モデルマウスは、6ヶ月齢以降で海馬依存的記憶学習能の低下を呈する時、海馬インスリンシグナル受容体基質1(IRS1)の特定セリン残基のリン酸化が随伴する事が所属研究室から報告されていたが、この海馬IRS1の変化が他種の記憶学習能の低下にも関与するのかについては明らかでは無かった。
2型糖尿病と同様に、1型糖尿病によっても記憶学習能の障害が誘導される事が知られているため、今回、ストレプトゾトシン誘導性インスリン欠損糖尿病モデル(STZ)マウスを作成し、海馬IRS1の変化について解析を行った。その結果、STZマウスは海馬依存的記憶学習能の低下は観察されなかったが、海馬と前脳に関与する記憶学習能が有意に低下する事が判った。しかしながら、この時、海馬IRS1セリンのリン酸化の変化は見られなかった。
他方、加齢に伴う代謝機能の低下と同様に観察される記憶学習能の低下には、2型糖尿病と同様に、海馬IRS1の特定セリンのリン酸化が連動する事を突き止めた。これらの結果から、1型糖尿病に起因する記憶学習能障害は、海馬IRS1とは独立して誘導され、一方で、加齢に伴う生理的な記憶学習能低下には海馬IRS1のセリン残基の活性化が関与する事が示唆された。海馬IRS1の特定セリンのリン酸化は、1型糖尿病以外の記憶学習能異常のマーカー候補となる可能性が考えられる。

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

本研究では、2型および1型糖尿病モデルマウスおよび老齢マウスなど、代謝異常を伴う記憶学習能異常モデルの多種マウス用いて、脳IRSsシグナルと記憶学習能の関係を比量的に検討する事を計画していた。今回、海馬IRS1シグナルの変化を指標として解析を実施し、結果を得る事ができたこと、更に、結果をまとめた論文をすでに投稿している状況にあることは、順調に研究が進行している事を反映していると考える。一方で、当初の計画だったモデルマウスにおける追加の血圧増加の誘導は困難である事が分かったため、この影響は研究結果には含まれていない。そのため、「おおむね順調に進展している」を選択した。

今後の研究の推進方策

海馬IRSシグナルの変化を指標として、他種の記憶学習能異常モデルである次世代型アルツハイマーモデル(APPKI)マウスを用いて解析を行う。当該マウスは、若齢、中年期以降で解析を行うと共に、2型糖尿病を発症させたモデル(DIO-APPKI)マウスを作成し、同様の解析を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Clinical predictors of Alzheimer's disease progression2018

    • 著者名/発表者名
      Hishikawa N, Fukui Y, Takemoto M, Sato K, Shang J, Yamashita T, Ohta Y, Abe K.
    • 雑誌名

      Geriatr Gerontol Int.

      巻: 18(6) ページ: 929-936

    • DOI

      10.1111/ggi.13286

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting spinal pyramidal tract of amyotrophic lateral sclerosis patients with diffusion tensor tractography.2018

    • 著者名/発表者名
      Fukui Y, Hishikawa N, Sato K, Nakano Y, Morihara R, Shang J, Takemoto M, Ohta Y, Yamashita T, Abe K.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 133 ページ: 58-63

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.11.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Unique Case with Oral Dyskinesia, Chorea, Ataxia, and Mild Cognitive Impairment with Caudate Atrophy and Characteristic Brain Calcifications.2018

    • 著者名/発表者名
      Hishikawa N, Fukui Y, Sato K, Takemoto M, Yamashita T, Ohta Y, Abe K.
    • 雑誌名

      Intern Med.

      巻: 57(16) ページ: 2399-2402

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.9454-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic Effects of Pretreatment with Tocovid on Oxidative Stress in Postischemic Mice Brain.2018

    • 著者名/発表者名
      Shang J, Yan H, Jiao Y, Ohta Y, Liu X, Li X, Morihara R, Nakano Y, Fukui Y, Shi X, Huang Y, Feng T, Takemoto M, Sato K, Hishikawa N, Yamashita T, Abe K.
    • 雑誌名

      J Stroke Cerebrovasc Dis.

      巻: 27(8) ページ: 2096-2105

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.03.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronic cerebral hypoperfusion accelerates Alzheimer's disease pathology with the change of mitochondrial fission and fusion proteins expression in a novel mouse model.2018

    • 著者名/発表者名
      Feng T, Yamashita T, Zhai Y, Shang J, Nakano Y, Morihara R, Fukui Y, Hishikawa N, Ohta Y, Abe K.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1696 ページ: 63-70

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.06.003

    • 査読あり
  • [学会発表] メトホルミンは海馬IRS1活性化を介して糖尿病に伴う認知機能障害を改善する.2018

    • 著者名/発表者名
      田之頭大輔、福井裕介、佐藤駿介、柏田舞波、竹井喜美、丸山めぐみ、田口明子.
    • 学会等名
      第33回日本糖尿病合併症学会

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公開日: 2019-12-27  

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