Defect of branched-chain amino acid metabolism promotes the development of Alzheimer's disease by targeting the mTOR signaling.
分岐鎖アミノ酸代謝異常がmTORシグナルを標的としてアルツハイマー病の発症を促進する (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト・動物 併記
- 出版年
- 2018
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
糖尿病はアルツハイマー病(AD)の危険因子であるが、分岐鎖アミノ酸(BCAA)が両者を結びつけるかは不明であった。本研究では、ヒトおよびマウスで糖尿病やADにおいて血中BCAAが増加し、BCAA enriched dietがADマウスの病態を促進することを示した。BCAA代謝の第一段階を触媒するBCAT1の発現が糖尿病・老化・ADマウスの脳で低下し、ロイシンはアミロイドβではなくTauのリン酸化を亢進させた。また、Bcat1ノックダウンはBCAA補充と同様の表現型を示し、mTORシグナルを活性化した。mTORはロイシンやBcat1ノックダウンによるTauリン酸化に重要であり、糖尿病関連BCAA蓄積がTauリン酸化を介してAD発症に関与することが示唆された。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Diabetes is a risk factor for Alzheimer's disease (AD) in humans. Branched-chain amino acids (BCAAs, namely valine, leucine, and isoleucine) metabolic defect is observed in human diabetes, which is associated with insulin resistance. But whether BCAAs connect diabetes and AD remains unknown. Here, we show that BCAA metabolic defect may be one of the drivers of AD. BCAA levels were increased in the blood in human patients and mice with diabetes or AD. BCAA-enriched diet promoted the development of AD in mice as evidenced by the behavior and pathological analysis. Branched-chain amino acid transaminase 1 and 2 (BCAT1 and BCAT2) are the two enzymes for the first step metabolism of BCAAs by catalyzing BCAAs to generate branched-chain ketoacids. The expression of Bcat1 but not Bcat2 was significantly down-regulated in the brain tissues of diabetic, aged, and AD mice. Leucine up-regulated the phosphorylation of Tau but not affected the accumulation of amyloid β in the brain tissues or isolated neurons. In addition, knockdown of the expression of Bcat1, which would result in the accumulation of BCAAs, led to the same phenotype as BCAAs supplement in neurons. Interestingly, leucine supplement or Bcat1 knockdown promoted the activation of the mTOR signaling in the brains of AD mice or neurons. Subsequently, mTOR was critically involved in leucine and Bcat1 knockdown-mediated phosphorylation of Tau. Taken together, our findings demonstrated that diabetes-related BCAA accumulation in the brain tissues led to the phosphorylation of Tau and, subsequently, the development of diabetes-related AD.
MeSH
DOI 10.1042/bsr20180127
PMID 29802157
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