Elucidation of the effect of skeletal muscle on the brain: aiming to elucidate the brain- muscle interaction from the effect on depression and dementia

阐明骨骼肌对大脑的影响：旨在从对抑郁症和痴呆症的影响中阐明脑-肌肉相互作用

• 批准号: 21K11372
• 负责人: 赤間 史明
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokai University
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11372/
• 关键词: 筋肥大; 運動; うつ病; 認知症; ミオカイン; セロトニン; 骨格筋; 脳; 筋由来サイトカイン

近年、運動による脳神経保護作用や脳内炎症の抑制作用から、うつ病やアルツハイマー病による認知症への「運動の効果」が明らかになってきた。しかし、「運動を支える筋肉自体」と脳機能の相互関係については、ほとんど明らかにされていない。その理由として、実験動物自体に筋肥大させることが難しいことが挙げられる。この問題に対して、我々は代償性筋肥大モデルラットを用いることで運動せずに筋肥大できるモデルラットの作成に成功した。本研究の目的はこの「筋肥大モデルラット」を用いて「筋肥大、筋力向上、さらに筋由来サイトカイン」と「うつ病や認知機能の予防や改善の関係」を解明することである。これまでの研究の成果として、現在まで代償性筋肥大モデルラットの作成を行っていたが、より簡便でさらなる筋肥大の効果が期待できるモデルマウスの作成に成功し、それを繁殖する段階にある。また、実験方法として、うつ状態の評価である、強制水泳試験と尾懸垂試験や認知機能の検討には、迷路課題を使用し、学習と記憶の過程について観察し、ビデオ解析装置を使用し解析するための準備を行った。今後、上記筋肥大モデルマウスを用いて、コントロール群、筋肥大モデルマウス群、筋肥大モデルマウスに自発的に運動させる群と分けて、それぞれ強制水泳試験や尾懸垂試験、迷路課題など行い、その後に筋肉の増量による筋肉のサイトカインやホルモン、脳内のカテコラミン濃度を測定し、その相関関係を解析を行っていく予定である。現在、コントロール群の測定を行っており、随時、筋肥大モデルマウスについても実験を行っていく予定である。

近年来，基于运动对脑内炎症的神经保护作用和抑制作用，“运动对阿尔茨海默病引起的抑郁症和痴呆症的影响”已经变得清晰。然而，人们对“支持运动的肌肉”和大脑功能之间的相互关系知之甚少。其原因是实验动物本身很难诱发肌肉肥大。为了解决这个问题，我们成功创建了代偿性肌肉肥大模型大鼠，无需运动即可增加肌肉肥大。本研究的目的是利用这种“肌肉肥大模型大鼠”来阐明“肌肉肥大、肌力改善和肌肉源性细胞因子”与“预防和改善抑郁症和认知功能”之间的关系。迄今为止我们的研究结果是，我们一直在创建代偿性肌肉肥大的大鼠模型，但我们已经成功地创建了更简单的小鼠模型，并且有望具有进一步的肌肉肥大效果，我们现在正处于培育阶段。此外，作为实验方法，我们使用强迫游泳测试和悬尾测试来评估抑郁症，为了检查认知功能，我们使用迷宫任务来观察学习和记忆过程，并使用视频分析装置进行分析。我为此做了准备。今后，我们利用上述肌肉肥大模型小鼠，将其分为对照组、肌肉肥大模型小鼠组、肌肉肥大模型小鼠自发运动组，并进行强迫游泳试验。 、悬尾试验、迷宫任务等，我们计划分别测量肌肉细胞因子和激素以及由于肌肉质量增加而导致的大脑中的儿茶酚胺浓度，并分析它们的相关性。我们目前正在对对照组进行测量，并计划不定期地对肌肉肥大模型小鼠进行实验。