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アルツハイマー病の記憶障害に対しては、運動療法のほうが食事療法より効果がある:モデルマウスの解析から

2012年5月7日

 木下 彩栄 医学研究科人間健康科学系専攻教授の研究グループは、アルツハイマー病の介入研究について、これまで疫学的に良いとされていた運動療法がアルツハイマー病の認知機能に効果をもたらすメカニズムの一端を解明し、運動と食事という介入を比較して、どちらの介入を優先すべきかということを明らかにしました。この研究成果は、「The Journal of Biological Chemistry」に掲載されました。

概要

 高齢化が急速に進む本邦では、認知症患者が激増しています。現在、200万人以上の方が認知症に罹患しているとされていますが、中でもアルツハイマー病は進行を止める治療薬もなく、介護負担の重さから大きな社会問題となっています。

 最近、アルツハイマー病の危険因子として、糖尿病や高脂血症などの生活習慣病との関連が疫学的に注目されるようになってきました。2011年の国際アルツハイマー病学会でも、生活習慣病や教育といった介入可能な項目に介入することで、全世界で50%程度患者数を減らすことができるのではないかという試算もされています。

 そこで、わたしたちは、アルツハイマー病のモデルマウスの使い、「どのような介入が効果があるか」ということをモデルマウスを利用して調べてみました。

 図1に示すように、まずアルツハイマー病のモデルマウス(APPマウス)に高脂肪食を食べさせます。すると、認知機能が悪化し、脳内のアミロイドという物質(アルツハイマー病の目印)がたくさん蓄積することがこれまでの研究で報告されており、アルツハイマー病と糖尿病や高脂血症との関連が示唆されています。このマウスに、高脂肪食を食べさせたまま自発的な運動をさせてみます(Ex)。あるいは、運動をさせないで、このマウスの食事を普通の食事に代えてみます(Dc)。また、自発的な運動と食事療法の組み合わせも設定します(Ex+Dc)。


図1:実験デザイン

 図2に示すように、これらのマウスにMorris水迷路試験という行動実験を行い、認知機能(記憶)を測定すると、高脂肪食で悪化した認知機能(赤:APP-HFD)が自発的な運動(Ex)によって顕著に改善を示し、その程度は食事治療(Dc)よりも大きく、運動のみでもEx+Dcの組み合わせと同等の効果が得られることがわかりました(図2Bでは、プラットホームに到達するまでの時間がEx、Ex+Dcでは早くなり、CにおいてはEx、Ex+Dcの条件で、目的地に到達する回数が増加していることを示しています)。


図2:運動療法は認知機能低下を顕著に改善した

 この結果より、高脂肪食を与えて認知機能の悪化したアルツハイマー病モデルマウスでは、認知機能の改善という点から運動療法のほうが食事療法より「より効果的」であったことがわかりました。また、食事は高脂肪食のままでも運動すれば(通常の食事に戻したマウスと同等の)効果が出ることがわかりました。

社会的意義

 この論文では、運動による効果を、記憶を検査する行動実験の結果のみならず、脳内のアミロイド蓄積の点からも検証しています。また、アミロイド蓄積が減少した理由についても、ネプリライシンという酵素の誘導によるものではないかという考察も述べています。

 この研究の社会的な意義としては、これまで疫学的に良いとされていた運動療法がアルツハイマー病の認知機能に効果をもたらすメカニズムの一端を解明したという点と、運動と食事という介入を比較して、どちらの介入を優先すべきかということを明らかにしたという点です。これらは今まで十分に解明されていなかった点ですが、実地臨床に即、応用できる点から、広く社会に発信すべき研究成果と考えます。

書誌情報

[DOI] http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M112.367011

Masato Maesako, Kengo Uemura, Masakazu Kubota, Akira Kuzuya, Kazuki Sasaki, Naoko Hayashida, Megumi Asada-Utsugi, Kiwamu Watanabe, Maiko Uemura, Takeshi Kihara, Ryosuke Takahashi, Shun Shimohama and Ayae Kinoshita.
Exercise is more effective than diet control in preventing high fat diet-induced β-amyloid deposition and memory deficit in amyloid precursor protein transgenic mice. The Journal of Biological Chemistry. May 4, 2012.
doi: 10.1074/jbc.M112.367011

関連リンク

 

  • 京都新聞(5月8日 29面)、産経新聞(5月8日 2面)、日本経済新聞(5月8日夕刊 14面)および毎日新聞(5月20日 25面)に掲載されました。