高酸素暴露刺激は運動性の記憶・学習機能向上効果を模倣する

高氧暴露刺激模拟运动记忆和学习增强效果

• 批准号: 21K11388
• 负责人: 吉里 秀雄
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11388/
• 关键词: 高酸素; 記憶関連因子; 記憶学習機能; 海馬; 記憶・学習

異なる濃度（20.8％、30%及び100%酸素）の短期的な酸素刺激に対する脳内の記憶関連因子（BDNF、IGF-I）とアポトーシス関連因子（Bax, Bcl-2, OGG1）の遺伝子発現の変化及び記憶能に対する効果について検討した。8週齢のICRマウス（雄）を用いて、20.8％酸素（通常空気濃度；コントロール）、30%酸素または100％酸素を21x21x19cmのアクリルチャンバー内に5L/minの流量で灌流させ、刺激を行った。これを30分/日、学習・記憶テスト（モリス水迷路による学習・記憶テスト）の 30 分前に 30 分間行った。この学習 4 試行/日、4 日間実施した。学習の48時間後、記憶テストを行い、終了後30分以内にそれぞれ脳を摘出し、皮質、海馬を分画し-80℃で保存した。得られた海馬と皮質組織からTotal RNAを抽出し、RT-qPCRを行い、BDNF、IGF-I mRNAの相対的発現量を定量化した。今回、高酸素刺激に対する初期段階の応答を調べたが、モリスの水迷路実験からは 100%の 酸素刺激をすると記憶能力が向上する結果が得られた。しかし記憶関連遺伝子である BDNF や IGF- 1、OGG1 は記憶が向上するような結果は出なかった。酸素刺激に対する遺伝子発現の応答性、他の 記憶関連遺伝子の影響などが考えられるため更なる調査が必要である。アポトーシスの抑制は記憶 能力向上に関連する傾向が見られた。関連は見えたが酸素刺激が本当に関与しているのか、アポトー シス抑制が記憶能力を向上させるメカニズムはまだ推測段階であるので、活性酸素レベルの測定や 活性酸素を産生させないような条件などでの実験が必要と考えられる。

不同浓度（20.8%、30%和100）短期氧刺激时大脑中记忆相关因子（BDNF、IGF-I）和凋亡相关因子（Bax、Bcl-2、OGG1）的基因表达％氧）的变化和对记忆能力的影响进行了研究。使用 8 周大的 ICR 小鼠（雄性）进行刺激，在 21 x 21 x 的孔中以 5 L/min 的流速灌注 20.8% 氧气（正常空气浓度；对照）、30% 氧气或 100% 氧气。 19 厘米丙烯酸室。每天进行 30 分钟，在学习/记忆测试（莫里斯水迷宫学习/记忆测试）前 30 分钟进行。此次学习持续了 4 天，每天进行 4 次试验。学习48小时后进行记忆测试，学习完成后30分钟内取出大脑，分割皮质和海马体并保存在-80℃。从获得的海马和皮质组织中提取总RNA，进行RT-qPCR，并对BDNF和IGF-I mRNA的相对表达水平进行定量。这次，我们研究了高氧刺激的早期反应，莫里斯水迷宫实验表明，100%的氧刺激可以提高记忆能力。然而，与记忆相关的基因BDNF、IGF-1和OGG1并没有改善记忆力。需要进一步研究，因为基因表达对氧刺激的反应性以及其他记忆相关基因的影响可能涉及其中。细胞凋亡的抑制有与记忆能力改善相关的趋势。尽管我们发现了这种关系，但我们仍在推测氧刺激是否真的参与其中，以及抑制细胞凋亡提高记忆能力的机制是否需要进行实验。

项目成果

酸素刺激による学習・記憶能の変化と脳内の記憶関連因子

由于大脑中的氧刺激和记忆相关因素导致学习和记忆能力的变化

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉里 秀雄

酸素刺激による学習・記憶能の変化と脳内の記憶関連因子

由于大脑中的氧刺激和记忆相关因素导致学习和记忆能力的变化

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉里 秀雄