グリア細胞代謝調節経路を介した栄養恒常性・認知機能調節機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H04137
• 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: 田口 明子 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, 部長 (80517186)
• 研究分担者: 王 蔚 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 (00845167) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: グリア / 糖代謝シグナル経路 / 認知機能 / 栄養代謝 / 老化

研究実績の概要

アストロサイトは脳のエネルギー栄養代謝調節を担う中心的役割を果たしているが、当該細胞における糖代謝シグナルの機能は不明である。この疑問を解決するため、我々は、アストロサイト特異的糖代謝シグナル分子欠損マウスを作製した。当該変異マウスの体重変化を含む外見および自発行動量に異常は見られないが、若齢期で糖代謝と認知機能に有意な変化が生じることが分かった。この時、海馬の記憶学習能に関与する神経細胞新生にも変化が生じており、加えて、海馬のミトコンドリア関連因子にも有意な変化が観察された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナ感染症の影響で使用予定だった資材が入手できず、予定の実験が実施できなかったため。

今後の研究の推進方策

使用予定だった資材が入手可能になった場合は、予定の実験を行う。もし、入手がまだ困難な場合は、別の手法についても検討し、かつ、別の項目の中で前倒しで実行可能な実験を先に進める。

研究成果

• [国際共同研究] Johns Hopkins University Sch Med/Harvard Medical School(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Johns Hopkins University Sch Med/Harvard Medical School
• [雑誌論文] From population to neuron: exploring common mediators for metabolic problems and mental illnesses (2021)
  • 著者名/発表者名: Takayanagi Y, Ishizuka K, Laursen TM, Yukitake H, Yang K, Cascella NG, Ueda S, Sumitomo A, Narita Z, Horiuchi Y, Niwa M, Taguchi A, White MF, Eaton WW, Mortensen PB, Sakurai T, Sawa A
  • 雑誌名: Mol Psychiatry. 巻: 26(8) ページ: 3931-3942
  • DOI: 10.1038/s41380-020-00939-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Irs2 deficiency alters hippocampus-associated behaviors during young adulthood (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, White MF, Taguchi A
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 559 ページ: 148-154
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.04.101
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Young APPKI NL-G-F/NL-G-F mice display high-fat diet-induced metabolic disturbances and specific disorders associated with brain energy homeostasis (2021)
  • 著者名/発表者名: Wang W, Tanokashira D, Maruyama M, Kuroiwa C, Saito T, Saido TC, Taguchi A
  • 雑誌名: BioRxiv 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1101/2021.12.21.473697
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 精神神経疾患と栄養エネルギー代謝障害 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田口明子,石塚公子
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 39(9) ページ: 1331-1336
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] IRS2 deficiency accompanied by type 2 diabetes exerts a negative impact on hippocampal-dependent cognitive function (2021)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tanokashira ,Wei Wang, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa, Morris White, Akiko Taguchi
  • 学会等名: Society for Neuroscience
• [学会発表] 神経疾患と栄養エネルギー代謝障害 Neurological disorders and impaired nutritional energy metabolism (2021)
  • 著者名/発表者名: 田口明子
  • 学会等名: 第75回日本栄養・食糧学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] グリア細胞インスリンシグナルを介した代謝異常・認知機能障害発症機序 の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White, 田口明子
  • 学会等名: 第63回日本老年医学会学術集会
• [学会発表] 栄養代謝および認知機能の調節におけるグリアインスリンシグナルの役割についての検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White, 田口明子
  • 学会等名: 第36回日本糖尿病合併症学会
• [学会発表] グリアインスリンシグナルを介した認知機能障害発症機序の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田口明子、王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、Morris F White
  • 学会等名: 第40回日本認知症学会学術集会
• [学会発表] 認知症の発症・進行における脳インスリンシグナル の役割 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田之頭大輔、王 蔚、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第47回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] 脳IRS1修飾変化を介する認知機能障害の発症・進行機構の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田之頭大輔、王 蔚、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Effects of glial insulin signaling deletion on cognitive functions (2021)
  • 著者名/発表者名: Akiko Taguchi, Ryuhei Tsuji, Wei Wang, Daisuke Tanokashira, Megumi Maruyama, Chiemi Kuroiwa
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] 2型糖尿病が脳インスリンシグナルとアルツハイマー病態に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 辻竜平、田之頭大輔、王蔚、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 2022年日本農芸化学会
• [学会発表] 脳インスリンシグナルの変化を指標とした糖尿病によるアルツハイマー病増悪化前段階変化についての検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、斉藤貴志、西道隆臣、田口明子
  • 学会等名: 第5回NCGGサマーリサーチセミナー
• [学会発表] 認知機能障害発症におけるセリンリン酸化を介した海馬IRS1シグナルの変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、福井裕介、丸山めぐみ、黒岩智恵美、斉藤貴志、西道隆臣、 田口明子
  • 学会等名: 第39回日本認知症学会
• [学会発表] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、倉地秀明、田口明子
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 認知機能調節におけるグリアインスリンシグナルの役割についての検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王蔚、田之頭大輔、丸山めぐみ、黒岩智恵美、田口明子
  • 学会等名: 第35回糖尿病合併症学会
• [学会発表] Association of hippocampal insulin signaling with worsening cognitive impairment in Alzheimer's disease with type 2 diabetes (2020)
  • 著者名/発表者名: Wang W, Tanokashira D, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A
  • 学会等名: The Physiological Society of Japan/ the 126th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists
• [学会発表] Type2 diabetes-induced cognitive deterioration in AD is associated with IRS modifications but not with amyloid beta accumulation (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanokashira D, Wang W, Maruyama M, Kuroiwa C, Kurachi H, Saito T, Saido TC, Taguchi A
  • 学会等名: Global Connectome
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] インスリン作用経路分子の欠損変異が2型糖尿病とともに認知機能障害を誘導することを発見しました
  • URL: https://www.ncgg.go.jp/ri/report/20210622.html