Screening of biomarkers for neurogenesis using food-derived neurotrophic compounds

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神経変性疾患では神経細胞が脱落するため、神経細胞を再生し脱落分を補う試みは病態改善に有効と考えられる。本研究は、血液中の細胞外小胞（EVs）を用い神経の再生と認知機能の向上を追跡可能なバイオマーカーの探索、神経変性疾患モデルに及ぼす食物由来抗酸化物質エルゴチオネイン（ERGO）による神経再生と病態改善効果の解明、ERGOの標的分子の解明の３つを研究目的とした。キノコ抽出物を用い作製したエルゴチオネイン（ERGO）5 mgを含む錠剤、または偽薬を、1日1回12週間経口摂取した健常人より採取した血清からEVsを単離し、ERGOの作用分子である神経栄養因子NT-5とその受容体TrkBおよびその活性化体であるリン酸化TrkB (p-TrkB)、脳神経細胞由来EVsマーカーであるSNAP25、EVsマーカーCD63の発現量をwestern blotで測定した。ERGO摂取群では0週と比較して8、12週目において、血清EVsにおけるTrkBで補正したp-TrkB発現量(p-TrkB/TrkB比)が有意に高かった。12週目におけるp-TrkB/TrkBは、偽薬群に比べても有意に高かった。一方、TrkB/CD63、NT-5/CD63、SNAP25/CD63は、両群で差がなかった。血清由来EVsにおけるp-TrkB/TrkB比は、血清中および血液中ERGO濃度と正の相関を示した一方、他のタンパク質比は示さなかった。認知機能検査Cognitraxで測定された総合記憶力、言語記憶力、処理速度、視覚記憶力、認知柔軟性、実行機能、ワーキングメモリー（スコアが高いほど高い値を示す）はp-TrkB/TrkB比と正の相関を、反応時間、総合注意力（スコアが低いほど高い値）は負の相関を示した。以上の結果は、血清EVsにおけるTrkBのリン酸化がERGOによる認知機能改善効果を定量的に反映することを示唆した。