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2021 年度 実績報告書

ダウン症脳での銅蓄積の責任遺伝子同定と知的障害における役割の解明

公募研究

研究領域「生命金属科学」分野の創成による生体内金属動態の統合的研究
研究課題/領域番号 20H05521
研究機関京都薬科大学

研究代表者

石原 慶一  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80340446)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードダウン症候群 / 生命金属 / 知的障害
研究実績の概要

我々は、ダウン症 (DS) モデルマウス脳において銅の蓄積を見出したことから、本研究では「DS脳における銅蓄積責任遺伝子の同定」、「DS知的障害における銅蓄積の役割の解明」および「ヒトDSでの銅代謝異常の検出」を目指している。
「DS脳における銅蓄積責任遺伝子の同定」においては,様々な新規DSモデルマウスを作製することで責任遺伝子の絞り込みを試みた。これまでに銅蓄積が認められたDSモデルマウスは約70遺伝子がトリソミー領域にコードされているが,新たに4種類のモデルマウスの解析を加えることで,16遺伝子にまで絞り込むことができた。 「DS知的障害における銅蓄積の役割の解明」では,銅蓄積関連分子の同定と異常行動について調べた。DSモデルマウス脳での銅蓄積を低銅含有食の投与により改善した際に発現異常が改善される遺伝子を網羅的遺伝子発現解析により調べたところ,DSモデルマウス脳で発現異常が認められる分子の半数以上が銅蓄積によるものであることを見いだした。また,情動記憶異常における銅蓄積の役割を低銅含有食投与の有無で比較し検証したところ,銅蓄積改善によって情動記憶異常の改善傾向をとらえることができた。「ヒトDSでの銅代謝異常の検出」に関しては,医療機関と連携したトランスレーショナルリサーチを展開する準備を整え,DS者の血清を収集を開始することができた。非DS者との比較により血清銅濃度の比較を行いっていく。
さらに本新学術領域の研究者と有機的な連携を構築し,新たなDS病態と生命金属科学との関連性に関する共同研究を開始している。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The accumulation of copper in the brain of Down syndrome promotes oxidative stress: possible mechanism underlying cognitive impairment2022

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Keiichi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3164/jcbn.21-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trib1 promotes the development of acute myeloid leukemia in a Ts1Cje mouse model of Down syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Seiko、Tanaka Miwa、Sunami Yoshitaka、Takahara Tomoko、Yamazaki Yukari、Homme Mizuki、Niibori-Nambu Akiko、Osato Motomi、Minami Takashi、Ishihara Keiichi、Nakamura Takuro
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 36 ページ: 558~561

    • DOI

      10.1038/s41375-021-01384-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain oxidative stress and pathophysiological significance in Down syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Keiichi
    • 雑誌名

      Factors Affecting Neurodevelopment: Genetics, Neurology, Behavior, and Diet

      巻: - ページ: 83~91

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-817986-4.00008-0

  • [学会発表] ダウン症の脳発生における神経血管ユニットの破綻の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症候群での生命金属恒常性の破綻2021

    • 著者名/発表者名
      石原慶一
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 招待講演
  • [備考] 京都薬科大学 病態生化学分野

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/byoutai/byoutai-j.html

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公開日: 2022-12-28  

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