長期記憶誘導効果をもつメラトニン代謝産物AMKの加齢変化と機能性食品への展開

具有长期记忆诱导作用的褪黑素代谢物AMK的衰老变化及其向功能食品的开发

• 批准号: 22K11823
• 负责人: 服部 淳彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11823/
• 关键词: AMK; AFMK; メラトニン; 2OH-メラトニン; 記憶力改善; 加齢; マウス; 機能性食品; ＡＭＫ

認知症は、本邦において2025年には65歳以上の5人に1人が罹患すると推察されており、医学的にも社会的にも極めて重要な疾患である。そのため治療効果や予防効果を持つ機能性食品の開発が待たれている。我々は松果体ホルモンであるメラトニンの脳内代謝産物であるAMKを、記憶力が低下した老齢マウスに投与すると、長期記憶が誘導されることを明らかにした。加えて、これまでにメラトニンやその代謝産物を多く含む植物を数種類見出しており、認知機能の改善効果を持つ可能性がある食材を絞り込むことに成功している。本研究では、加齢により内因性のAMKがどのような影響を受けるかを明らかにするとともに、記憶関連遺伝子の網羅的解析を行うことにより、AMKの学習・記憶能力改善効果のメカニズムを明らかにする。加えて、メラトニンやその代謝産物を豊富に含む食材から効率よくAMKを抽出する方法を模索し、機能性食品への展開を目指す。初年度は、メラトニンを産生する系統であるC3H/Heマウスを用いて、若齢及び老齢個体における松果体、海馬、嗅周囲皮質および前頭前野を摘出し、メラトニン、N-acetyl-N-formyl-5-methoxykynuramine(AFMK)及びN-acetyl-5-methoxykynuramine (AMK)量をLC/MS/MSを用いて定量する。合わせて、血液中のそれらの物質の濃度も測定する。また、各脳組織からRNAを抽出しAMK合成酵素の遺伝子発現をqPCR法を用いて若齢と老齢で比較する。さらに、脳組織のRNA-seq解析を行い、発現変動遺伝子をKEGG pathway解析、Gene Set Enrichment Analysisにて評価し、記憶形成関連遺伝子群のネットワーク解析を行う。

据估计，到 2025 年，日本 65 岁以上的人口中将有五分之一患有痴呆症，这使其成为一种在医学和社会上都极其重要的疾病。因此，开发具有治疗和预防作用的功能性食品值得期待。我们发现，给记忆受损的老年小鼠服用 AMK（松果体激素褪黑激素的脑代谢产物）可诱导长期记忆。此外，他们迄今为止还发现了几种含有大量褪黑激素及其代谢物的植物，并成功缩小了具有改善认知功能潜力的食物清单。在本研究中，我们将阐明内源性AMK如何受到衰老的影响，并通过全面分析记忆相关基因，阐明AMK改善学习和记忆能力的机制。此外，我们还将探索从富含褪黑素及其代谢物的食品中高效提取AMK的方法，旨在将其开发为功能性食品。第一年，使用 C3H/He 小鼠（一种产生褪黑激素的品系）切除了年轻和年老个体的松果体、海马体、鼻周皮层和前额叶皮层，并且褪黑激素、N-乙酰基-N-甲酰基的量 -使用 LC/MS/MS 测定 5-甲氧基犬尿明 (AFMK) 和 N-乙酰基-5-甲氧基犬尿明 (AMK)。还将测量血液中这些物质的浓度。此外，将从每个脑组织中提取 RNA，并使用 qPCR 比较年轻和年长受试者之间的 AMK 合酶基因表达。此外，我们还将对脑组织进行RNA-seq分析，利用KEGG通路分析和基因集富集分析评估差异表达基因，并对记忆形成相关基因进行网络分析。

项目成果

メラトニン－睡眠と記憶

褪黑激素——睡眠和记忆

• 发表时间: 2022
• 作者: 瀧野純一;佐藤拓真;長嶺憲太郎;堀隆光;Nguyen Thi Huu Hanh,Isamu Shibamoto;服部淳彦
• 通讯作者: 服部淳彦

メラトニンとアンチエイジング

褪黑激素和抗衰老

• 发表时间: 2023
• 作者: Wakabayashi Hitoshi;Matsumoto Kentaro;Kobori Yusuke;Ebara Tasuku;Matsushita Mami;Kameya Toshimitsu;Maeda Takafumi;Saito Masayuki;服部淳彦
• 通讯作者: 服部淳彦

Osteoclastic and Osteoblastic Responses to Hypergravity and Microgravity: Analysis Using Goldfish Scales as a Bone Model

• DOI: 10.2108/zs210107
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: Zoological Science
• 影响因子: 0.9
• 作者: Tatsuki Yamamoto;M. Ikegame;Yukihiro Furusawa;Y. Tabuchi;Kaito Hatano;Kazuki Watanabe;Umi Kawago;J. Hirayama;S. Yano;T. Sekiguchi;K. Kitamura;M. Endo;Arata Nagami;H. Matsubara;Yusuke Maruyama;A. Hattori;N. Suzuki

Physiological consequences of space flight, including abnormal bone metabolism, space radiation injury, and circadian clock dysregulation: Implications of melatonin use and regulation as a countermeasure

• DOI: 10.1111/jpi.12834
• 发表时间: 2022-10-17
• 期刊: JOURNAL OF PINEAL RESEARCH
• 影响因子: 10.3
• 作者: Hirayama, Jun;Hattori, Atsuhiko;Suzuki, Nobuo
• 通讯作者: Suzuki, Nobuo

睡眠とメラトニン

睡眠和褪黑激素

• 发表时间: 2023
• 期刊: Anti-Aging Medicine
• 作者: Masayuki Ninomiya;Tomohiro Itoh;Shingo Fujita;Toshiharu Hashizume;Mamoru Koketsu.;服部淳彦
• 通讯作者: 服部淳彦