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。

Changes in gene expression and effects of memory related factors (BDNF, IGF-I) and loss related factors (Bax, Bcl-2, OGG1) in response to short-term acid stimulation at different concentrations (20.8%, 30% and> 100% acid) were investigated. 8 weeks ICR (male) 30 minutes/day, 30 minutes before learning and memory 4 trial/day, 4 day implementation After 48 hours of learning, memory is removed within 30 minutes, cortex and hippocampus are stored at-80℃. Total RNA was extracted from hippocampus cortex, RT-qPCR was performed, and the relative expression of BDNF and IGF-I mRNA was quantified This time, the response to high acid stimulation in the initial stage was adjusted, and the memory ability of the water maze was increased by 100% of the acid stimulation. BDNF, IGF- 1 and OGG-1 are memory related genes. It is necessary to investigate the response of gene expression to acid stimulation and the influence of other memory-related genes. The ability to suppress memory is highly correlated. The correlation between acid stimulation and memory ability is discussed. The correlation between active acid stimulation and memory ability is discussed.

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: Otsuka M.;Honjo T.;Nagano A.;Isaka T.;Hayashi Keiji;藤田大誠;矢野壱併，石道峰典;藤田大誠;林 恵嗣;谷釜尋徳;石道峰典;吉里 秀雄
• 通讯作者: 吉里 秀雄