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歯周病がアルツハイマー病の原因の一つ!?|歯周病菌が作る「酪酸」が酸化ストレスを引き起こす

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■歯周病がアルツハイマー病の原因の一つ!?|歯周病菌が作る「酪酸」が酸化ストレスを引き起こす

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by mich225(画像:Creative Commons)

<医療>歯周病はアルツハイマー病の一因か?

(2017/5/27、毎日新聞)

アルツハイマー病の患者の脳神経細胞内では、物質輸送に関わるたんぱく質「タウ」が異常に蓄積するが、酪酸を注射したラットは通常のラットに比べ、海馬で平均42%もタウの量が増加していた。

チームは実験結果について、注射した酪酸が血流に乗って脳内に入り込み、さまざまな異常を引き起こしたとみている。歯周病患者では、「歯周ポケット」と呼ばれる歯と歯肉の間から、健康な人の10~20倍も酪酸が検出されるという。

日本大学歯学部の落合邦康特任教授が日本歯周病学会で発表したラットによる実験結果によれば、歯周病の原因菌が作る「酪酸(らくさん)」がアルツハイマー病を引き起こす原因の一つになる可能性があるそうです。

■歯周病菌が作る「酪酸」が酸化ストレスを引き起こすメカニズム

アルツハイマー病を発症する要因はまだ完全に解明されていないが、考えられている仮説の一つに、体内での酸化反応が組織や細胞などにさまざまな害を与える「酸化ストレス仮説」がある。チームはこれまでの研究で、歯周病の原因菌「ジンジバリス菌」などが作る酪酸が細胞内に取り込まれると、「鉄分子(ヘム)」「過酸化水素」「遊離脂肪酸」が過剰に作り出され、細胞に酸化ストレスを起こして壊してしまうことを明らかにしている。

1.歯周病の原因菌「ジンジバリス菌」などが作る酪酸が細胞内に取り込まれる

2.「鉄分子(ヘム)」「過酸化水素」「遊離脂肪酸」が過剰に作り出される

酪酸を注射したラットは、通常のラットに比べ、全ての部位で平均35~83%も「ヘム」「過酸化水素」「遊離脂肪酸」の濃度が上昇していることが分かった。

3.細胞に酸化ストレスを起こして壊してしまう → アルツハイマー病




■まとめ

歯周病の原因菌が作る「酪酸(らくさん)」がアルツハイマー病を引き起こす原因の一つになる可能性がある。

今回の記事では、アルツハイマー病を発症する原因となる仮説として歯周病による「酸化ストレス仮説」が挙げられていましたが、仮説の一つには「脳糖尿病仮説」があります。

九州大の生体防御医学研究所によれば、アルツハイマー病患者は、脳内の遺伝子が糖尿病と同じ状態に変化することがわかったそうです。

【参考リンク】

糖尿病患者の半数でアルツハイマーの初期症状を確認で紹介した加古川市内の病院に勤務する医師らの臨床研究によれば、糖尿病の通院患者の半数以上に、「海馬傍回(かいばぼうかい)」と呼ばれる脳の部位が萎縮(いしゅく)するアルツハイマー病の初期症状がみられることがわかったそうです。

インスリンには記憶、学習機能を高める作用もあり、糖尿病でインスリン反応性が低下することが、アルツハイマー病発症につながっている可能性があるようです。

インスリン抵抗性を伴った2 型糖尿病にアルツハイマーのリスク|九大研究によれば、インスリン抵抗性を伴った2型糖尿病の場合、アルツハイマーの発症に関係があるとされるプラークが形成されるリスクが高くなるという研究結果が発表されたそうです。

九州大学の研究によれば、血糖値の異常が認められた患者にはプラークが形成されるリスクが高いという結果がでたそうです。

論文を執筆した九州大学の佐々木健介さんによれば、インスリン抵抗性がプラーク形成の原因と結論するにはさらに研究を進める必要があるものの、糖尿病をコントロールすることによってアルツハイマーを予防できる可能性があるとしています。

【関連記事】

最近の研究では、歯周病は糖尿病の合併症の一つといわれており、糖尿病の人はそうでない人に比べて歯肉炎や歯周病にかかっている人が多いといわれています。

それは、糖尿病になると、唾液の分泌量が減って歯周病菌が増殖したり、免疫機能や組織修復力が低下して、歯周病が発症・進行しやすくなるからだと考えられます。

糖尿病と歯周病との関連 免疫低下で原因菌増加によれば、糖尿病と歯周病の関連性は疫学調査や動物実験などで明らかにされており、糖尿病を多く発症する米アリゾナ州のピマインディアンを対象にした調査では、歯周病の発症率が糖尿病ではない人に比べて二・六倍高い、といったことも分かっているそうです。

なぜ、糖尿病の人は歯周病になりやすく、また治りが遅いのでしょうか?

高血糖状態が長く続くと、血液中に体内のタンパク質に糖が結合した糖化たんぱくが増加し、体内に侵入した細菌やウィルスを捕食・消化し、その情報をリンパ球に伝える働きを持つマクロファージを刺激し、ある特定のサイトカイン(細胞同士の情報伝達を担うタンパク質で、過剰に分泌されると、自らの組織が破壊されることがある)の分泌量が増え、歯周病が悪化するのではないかと考えられるそうです。

糖尿病と歯周病との関連 免疫低下で原因菌増加で紹介した愛知学院大歯学部歯周病科(名古屋市)の野口俊英教授によれば、糖尿病と歯周病には5つの共通点があるそうです。

  1. 初期に顕著な自覚症状がない
  2. 罹患率が高い
  3. 生活習慣病
  4. 慢性疾患
  5. 病気の進行のメカニズムが似ている

糖尿病と歯周病とではアルツハイマー病になるメカニズムが違ったとしても、糖尿病と歯周病には共通点が多いということですから、アルツハイマー病を予防するには、歯周病・糖尿病になる生活習慣を改善することが大事ということが言えそうです。

→ 歯周病は糖尿病の合併症の一つ!?糖尿病と歯周病の関係 について詳しくはこちら

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アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説」の実証|「メマンチン」が脳インスリンシグナルを改善|東北大

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【目次】

■アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説」の実証|「メマンチン」が脳インスリンシグナルを改善

アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説」の実証|「メマンチン」が脳インスリンシグナルを改善
アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説」の実証|「メマンチン」が脳インスリンシグナルを改善

参考画像:メマンチンは脳インスリンシグナルを改善する-アルツハイマー病の糖尿病仮説の実証-(2016/11/4、東北大学)|スクリーンショット

<東北大>アルツハイマー 脳の糖尿病説実証

(2016/11/22、河北新報)

研究グループは、マウスの脳に電気刺激を与える実験で、細胞からカリウムの排出を抑制する働きがメマンチンにあることを突き止めた。

 脳神経細胞でカリウムの排出が滞ると、その作用で細胞がカルシウムを取り入れ始める。流入したカルシウムが細胞内の記憶分子を活性化させ、記憶を改善させるという。

<中略>

また、糖尿病のマウスにメマンチンを投与した結果、高血糖状態が改善した。膵臓(すいぞう)の細胞でもカリウムの排出を抑制、カルシウムが流入してインスリンの分泌が活性化したとみられる。

メマンチンは脳インスリンシグナルを改善する-アルツハイマー病の糖尿病仮説の実証-

(2016/11/4、東北大学)

私達はメマンチンが脳内インスリンシグナルに関わる ATP 感受性カリウムチャネル(Kir6.1/Kir6.2 チャネル)を阻害することを発見しました。ATP 感受性カリウムチャネルは糖尿病治療薬であるスルホニル尿素系薬剤(グリベンクラミドなど)が作用するカリウムチャネルです。本研究では、アルツハイマー病治療薬メマンチンが脳のインスリンシグナルを改善することを示しています。本研究成果はアルツハイマー病の「脳糖尿病仮説」を実証した初めての成果であり、脳の Kir6.2 チャネルが新しいアルツハイマー病治療薬の創薬ターゲットであることを示しました。

東北大学大学院薬学研究科の森口茂樹講師、福永浩司教授らの研究グループはアルツハイマー病治療薬である「メマンチン」が脳インスリンシグナルを改善することを発見しました。

今回の研究は、アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説(アルツハイマー病は脳で起こる糖尿病なのではないか)」とする仮説を実証した初めての成果であるというのがポイントです。




■糖尿病とアルツハイマーとの関係

糖尿病とアルツハイマーとの関係については様々な研究が行われています。

アルツハイマー患者の脳内、糖尿病と同じ状態に 九大の解剖で判明

(2013/5/7、日本経済新聞)

九州大の生体防御医学研究所によれば、アルツハイマー病患者は、脳内の遺伝子が糖尿病と同じ状態に変化することがわかったそうです。

【参考リンク】

糖尿病患者の半数でアルツハイマーの初期症状を確認で紹介した加古川市内の病院に勤務する医師らの臨床研究によれば、糖尿病の通院患者の半数以上に、「海馬傍回(かいばぼうかい)」と呼ばれる脳の部位が萎縮(いしゅく)するアルツハイマー病の初期症状がみられることがわかったそうです。

インスリンには記憶、学習機能を高める作用もあり、糖尿病でインスリン反応性が低下することが、アルツハイマー病発症につながっている可能性があるようです。

インスリン抵抗性を伴った2 型糖尿病にアルツハイマーのリスク|九大研究によれば、インスリン抵抗性を伴った2型糖尿病の場合、アルツハイマーの発症に関係があるとされるプラークが形成されるリスクが高くなるという研究結果が発表されたそうです。

九州大学の研究によれば、血糖値の異常が認められた患者にはプラークが形成されるリスクが高いという結果がでたそうです。

九州大学(Kyushu University)の研究チームは福岡県久山(Hisayama)町の135人(平均年齢67歳)を対象に研究を行った。

対象者に血糖値の検査を行い、その後10~15年間にわたってアルツハイマーの兆候がないか観察した。

研究期間中に対象者の約16%がアルツハイマーを発症した。

対象者の死後に研究チームが脳を調べたところ、65%にプラークが見られたという。

研究チームは、血糖値の異常が認められた患者には、プラークが形成されるリスクが高いとの結果をまとめた。

論文を執筆した九州大学の佐々木健介さんによれば、インスリン抵抗性がプラーク形成の原因と結論するにはさらに研究を進める必要があるものの、糖尿病をコントロールすることによってアルツハイマーを予防できる可能性があるとしています。

糖尿病になると、認知症の発症リスクが2倍高くなる!?で紹介した東京大の植木浩二郎特任教授によれば、糖尿病になると認知症の発症リスクが2倍高くなるそうです。

駆け込みドクター 5月17日|認知症|認知症チェック・認知症予防にアマニ油・デジタル認知症によれば、糖尿病・高血圧・脂質異常症などの生活習慣病のリスクの高さと認知症(アルツハイマー病)には関係があり、アルツハイマー病の発症リスクは、糖尿病だと2倍、高血圧だと2倍、脂質異常症だと3倍になると紹介していました。

糖尿病がアルツハイマーのリスク高める?

(2015/5/26、WSJ)

ワシントン大学の研究者らは、マウスの実験で血糖値を異常に高い値に引き上げたところ、脳内のアミロイドベータの生産も増加し、双方に何らかの相関性があることを突き止めた。

ピッツバーグ大学で実施された約180人の中年の成人を対象とした試験では インスリン依存型(1型)糖尿病の患者は、この疾患を持たない被験者と比べ、はるかに多くの脳内病変が認められ、認知機能は低下していた。

血糖値の高さが脳に影響を及ぼす可能性があることが、2つの研究で示されています。

なぜ血糖値が高いとアミロイドβが生産されアルツハイマーのリスクが高まるのでしょうか。

インスリンはアミロイドから脳を守り、ニューロン(神経単位)と記憶の形成のつながりを改善するとされる。

<中略>

セントルイスのワシントン大学のマウスの実験で医師のデビッド・ホルツマン氏は、糖が脳内のニューロンに刺激を与え、さらにアミロイドが作られると示唆している。

インスリンには血液中のブドウ糖(血糖)の濃度を調節する働きがありますが、今回の記事によれば、インスリンはアミロイドから脳を守る働きもあるそうです。

アルツハイマー病は、アミロイドβタンパクが脳にたまることで、神経細胞が死滅し、萎縮し、認知機能が低下することから起きると考えられています。

つまり、インスリンの分泌が低下したり、生成されなくなるということは、アミロイドから脳を守ることができなくなり、認知機能が低下してしまうと考えられます。

■まとめ

アルツハイマー病の「脳糖尿病仮説(アルツハイマー病は脳で起こる糖尿病なのではないか)」が実証されたことで新しい治療薬が出てくることが期待されます。

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アルツハイマーには漢方薬「抑肝散(よくかんさん)」が効果がある|大阪大

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アルツハイマーには漢方!…阪大の研究で効果分かる

(2009/3/4、読売新聞)

幻覚や妄想などアルツハイマー病の周辺症状にも処方される漢方薬「抑肝散(よくかんさん)」に、症状の原因と考えられる脳の神経細胞死を抑える効果があることが、大阪大の遠山正彌教授、松崎伸介助教らの研究でわかった。

<中略>

遠山教授は「患者の多くを占める老年性アルツハイマー病も小胞体の機能低下が関係しており、今回の結果と同様の仕組みで周辺症状を抑えている可能性が高い」と話している。

記事によると、アルツハイマー病の周辺症状にも処方される漢方薬「抑肝散」に、症状の原因と考えられる脳の神経細胞死を抑える効果があると考えられるそうです。

今後もこの研究には注目したいですね。







【参考リンク】

公開日時: 2009年3月4日 @ 04:56

「身体を鍛えることは脳も鍛えること」という研究結果




Beach Jogger

by Ozzy Delaney(画像:Creative Commons)

「身体を鍛えることは脳も鍛えること」という研究結果

(2011/10/17、ライフハッカー)

この研究結果は『New York Times』で紹介されていました。ネズミを、一日一時間トレッドミルで運動させるグループと、カゴの中でそのまま放置するグループに分けたところ、以下のような結果が出ました。

運動した動物の脳のさまざまな部位から組織のサンプルを摂取して実験したところ、すべての組織でミトコンドリアの増殖が見られたそうです。脳のある部分は他の部分よりも活動的でしたが、それぞれのサンプルで、脳細胞に新しく生まれたミトコンドリアがありました。2番目のグループのネズミには、脳の細胞に同様の活動は見られませんでした。

これは何を意味しているのでしょうか? J. Mark Davis博士は以下のように見解を語っています。

他の研究結果で、「脳内のミトコンドリアが不足すると、神経変性の病気の進行を助ける可能性がある」という証拠があります。神経変性の病気とは、アルツハイマー病やパーキンソン病などです。脳内細胞のミトコンドリアの保有数が大きくなることは、それらの病気に対する緩衝剤となり得ます。

How Exercise Can Strengthen the Brain | NYT

記事によれば、運動すること(体を鍛えること)によって、脳内に新しいミトコンドリアが生まれ、脳に関連する神経変性の病気への緩衝材になる可能性があるそうです。

坪田一男さんの著書「長寿遺伝子を鍛える カロリーリストリクションのすすめ」によれば、ミトコンドリアを増やす鍵として注目されているのがAMPキナーゼという酵素なのだそうです。

ミトコンドリアの量を増やす鍵として注目されているのが、AMPキナーゼという酵素だ。
AMPキナーゼは、ATPが存在するときには静かに休んでいるが、ATPが少なくなると緊急事態と認識し、活発に活動し始める。まず、脂肪を蓄積する働きをストップさせ、グルコースをミトコンドリアに取り込んで燃料にするよう指令する。
同時にATPをもっと生産するため、ミトコンドリアの数を増やせという司令も出す。つまり、AMPキナーゼを活性化してやれば、内臓脂肪が減ってメタボリックシンドロームを防ぐことが出来、同時に筋肉細胞のミトコンドリアも増やすことができるのである。

AMPキナーゼはATPが不足すると活性化するから、ジョギングなどの有酸素運動でATPを消費し、強制的にATP不足の状況を作るのが一番手っ取り早い。

ただし、脂肪を燃やしてATP不足が解消され始めると、それに比例してAMPキナーゼの活性はどんどん落ちていく。そこで大切なのが、有酸素運動の合間に筋肉トレーニングなどの無酸素運動をはさむということだ。つまり、酸素を活用しないとミトコンドリア内でグルコースを燃料にできないが、一方でATPが十分あるとなれば、AMPキナーゼは満足して働かないのである。
強制的にATP不足のガス欠状態を作れば、AMPキナーゼが活性化し、効率よく脂肪を燃焼して、筋肉のミトコンドリアを増やすことができる。

この本では、筋肉のミトコンドリアを増やすことについて書かれていますが、脳のミトコンドリアにも当てはまるのであれば、運動するとしたら、有酸素運動の合間に無酸素運動を挟むことで、AMPキナーゼが活性化し、ミトコンドリアを増やすことができるかもしれません。

 

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AMPキナーゼを運動で活性化させ、血糖値や中性脂肪を下げる|ためしてガッテン(NHK)5月12日

今回の番組では、なんと3分体を動かすだけでも効果があることが判明し、筋肉の中にある酵素・AMPキナーゼを活性化させることがポイントだということを紹介しました。

宮下政司 次席研究員 (早稲田大学スポーツ科学学術院)が、有酸素運動の効果に関して画期的な研究成果を発表したそうです。

自転車こぎ 3分間の運動を一日に10回をしてもらいます。

翌日、脂肪を多く含んだ食事をとってもらい、血液中の中性脂肪の量を詳しく調べたところ、前日運動しない場合に比べ、中性脂肪値が下がっていることがわかったそうです。

運動後1日たっても筋肉に脂肪がたまりにくくなっていたということです。

脂肪を燃やす有酸素運動は、一般的に長い時間行わなければいけないといわれていますが、3分間細切れに行なった運動でも中性脂肪を低下させる効果が出るということです。

藤井宜晴教授(首都大学東京)

筋肉を動かすと、AMPキナーゼが活性化し、糖や脂肪を効率良くエネルギーに変えてくれることがわかったそうです。

インスリンと同等くらい強力なのだそうです。

宮地元彦 (国立健康・栄養研究所 運動ガイドラインプロジェクトリーダー)

どんな運動でもどんな運動でも筋肉に刺激が入るので、筋肉に刺激が入れば、好ましい結果が得られる。

⇒ 中性脂肪とは? について詳しくはこちら

⇒ 中性脂肪を減らすには? について詳しくはこちら

⇒ 中性脂肪が高い原因 について詳しくはこちら

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目をテストするだけでアルツハイマーをチェックする方法が研究されている!?

visit with the optometrist

by woodleywonderworks(画像:Creative Commons)




将来的には、アルツハイマーの検査は目をみるだけになる可能性アリ

(2014/7/28、ギズモード)

アルツハイマーは、脳の神経細胞とシナプスの破壊と、プラークとβアミロイドタンパク質の蓄積を引き起こします。オーストラリア連邦科学産業研究機構が率先して進めるある研究は、網膜のタンパク質からその症状を読みとるというものです。これは、タンパク質に反応し、「光るタグ」のような役割を担うクルクミンを被験者が摂取することで、目の中のβアミロイドを目のイメージング検査で見えるようにするという方法。

<中略>

また、バイオテクノロジー企業Cognoptix Incの進める別の研究もカンファレンスで発表され、こちらも精度85%をだしています。この研究は、同じくβアミロイドをみつける光るタグの役目となるものを作り出し、眼球の水晶体につけることで、目のレーザスキャンだけでチェックできるという方法。

今回紹介した記事によれば、目をテストするだけでアルツハイマーをチェックする方法が研究されているそうです。

目からアルツハイマーが診断できるようになれば、PETやMRIなどで検査するよりも安価でチェックすることができるようになるので、早期発見が可能になることが期待されます。







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緑内障は目のアルツハイマー病?

著者らは、過去の研究でヒト組織中にみられる蛋白(たんぱく)であるNGFがパーキンソン病やアルツハイマー病患者の脳組織の治療に有益であることが示された点に着目。

発症の仕方が似ていることから、緑内障は「眼のアルツハイマー病」とも呼ばれるという。

DHAがアルツハイマー抑制-京大IPS研究所

脳内金属の研究、アルツハイマー病などの解明の手がかりに

アルツハイマー病予防には焼き魚を-米研究