アルツハイマー病予防に有益な運動誘発性ERストレスの分子経路

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アルツハイマー病(AD)の原因機構は不明だが、豊かな環境や運動が効果的とされる(Lazarov,Cell,2005).の機構は不明だが,種々の神経栄養因子による細胞増殖作用,保護作用,並びにERストレス防御作用など我々は、運動がアルツハイマー病(AD)などの認知症に有効かどうかを検討するために、海馬の活性化や可塑性を促進する運動条件、とりわけ運動強度に着目し検討した。運動強度は、独自のラット走運動モデルを用い、乳酸やコルチコステロン分泌を伴う(SE)/伴わない(NSE)運動強度を設定した。【目的】本研究では、神経可塑性を高める運動適応の分子機構について、遺伝子発現とプロテオミクス双方から網羅的に明らかにする。【方法】成熟Wistar系雄ラットをLTを指標に低/高強度の2群に分け、6週間のトレッドミル走運動トレーニングを行わせた。運動終了後、同一海馬サンプルをもとにマイクロアレイ並びにプロテオミクス解析を行った。生物情報分析にはIngenuity Pathway分析(IPA)を用いた。【結果】トランスクリプトームは運動強度依存的な増加が見られたが、プロテオームでは低強度群での発現が顕著にみられた。IPA分析では運動によるIGF-I経路を中心にエストロゲンやグルココルチコイド経路の関与が示された。【結論】海馬では低強度運動によって認知機能改善に有益な分子ネットワークが構築されることが示唆された。【今後の検討】このトレーニング条件で、海馬の神経新生や空間認知機能の湖上を認めている。今後の解析では、そうした機能に関係する分子群の分子間相互作用について明らかにする予定である。海馬に対する運動効果についてはDNAアレイ(Molteni et al.,2002;Tong等、2001)、プロテオミクス(Dingら、2006)らしか報告がない。この解析が完了すれば、当初想定したERストレス関連のシャペロン分子のみならず、それらがどう神経栄養因子や情報伝達因子と関係するかについて生理学的な理解か可能となる。