アルツハイマー病発症緩和に有用な食品微生物をモデル生物「線虫・メダカ」で探る

利用模式生物“线虫和青鳉”寻找有助于缓解阿尔茨海默病发病的食物微生物

基本信息

批准号：
22K11781
负责人：
小村智美
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Hyogo
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-22K11781/
关键词：
線虫 C. elegans 乳酸菌アルツハイマー病アミロイドβ メダカ食品微生物

项目摘要

認知症患者の60%を占めるアルツハイマー病は、脳内にアミロイドβ（Aβ）が生成・凝集し、神経細胞に変性を来すことで記憶障害が生じる。これまで小村らは、モデル生物の一種「Caenorhabditis elegans（線虫）」を用いて乳酸菌摂取による寿命延長や抗老化作用の解明に取り組み、その研究過程で、乳酸菌が神経機能の老化を軽減することを見出した（Komura et al., Microbiol. Spectr. 2022;10(3):e0045421）。乳酸菌は生理的な神経機能の低下だけでなく、神経障害に対しても効果を発揮する可能性がある。そこで本研究ではヒト Aβ合成遺伝子を導入したトランスジェニック線虫に種々の乳酸菌を与え、Aβによる神経障害を抑制できるか否か検証した。その結果、神経にヒトAβ合成遺伝子を導入した線虫では、対照線虫と比較して誘因行動が顕著に低下した。今回実験に供した乳酸菌14株のうち2株は、Aβ発現に伴う誘因行動の低下を顕著に抑制した。また、筋肉にヒトAβ合成遺伝子と回転遺伝子を導入した線虫では、Aβ遺伝子が発現すると回転運動が低下し麻痺が生じた。その一方で、これらの2株を与えたトランスジェニック線虫では、麻痺が抑制され回転運動を示した。さらに、これら2株を与えた線虫体内では、Aβ量が顕著に減少していた。以上より、ある種の乳酸菌を与えた線虫は体内のAβ量を抑制し、行動異常を改善させることが示唆された。

阿尔茨海默病占痴呆症患者的60%，它会在大脑中产生并聚集淀粉样蛋白-β（Aβ），导致神经细胞退化，造成记忆障碍。到目前为止，Komura 等人一直致力于利用一种模型生物——秀丽隐杆线虫（线虫）来阐明摄入乳酸菌的寿命延长和抗衰老作用，并在研究过程中发现：乳酸菌可以减少神经功能的老化（Komura et al., Microbiol. Spectr. 2022;10(3):e0045421）。乳酸菌不仅对神经功能的生理性衰退有效，而且对神经系统疾病也有效。因此，在本研究中，我们将各种乳酸菌喂入导入了人类Aβ合成基因的转基因线虫中，并验证是否可以抑制由Aβ引起的神经病变。结果，与对照线虫相比，神经中引入了人类 Aβ 合成基因的线虫表现出吸引力行为显着下降。本实验中使用的 14 种乳酸菌菌株中有两种显着抑制了与 Aβ 表达相关的诱导行为的下降。此外，在肌肉中导入了人类Aβ合成基因和旋转基因的线虫中，Aβ基因的表达减少了旋转运动并导致瘫痪。另一方面，用这两种菌株喂养的转基因线虫表现出麻痹和旋转运动受到抑制。此外，用这两种菌株喂养的线虫中 Aβ 的量显着减少。上述结果表明，用某些类型的乳酸菌喂养线虫可以抑制体内 Aβ 的量并改善行为异常。