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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。

→ 認知症対策|認知症に良い食べ物・栄養 について詳しくはこちら







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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。

 

【関連記事】

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

【関連記事】







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。







【関連記事】

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

DHAがアルツハイマー抑制|京大iPS研究所

まぐろ さしみ

by ayustety(画像:Creative Commons)

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■DHAがアルツハイマー抑制

DHAがアルツハイマー抑制…京大iPS研究所

(2013/2/22、読売新聞)

認知症の中で最も多いアルツハイマー病患者から作製したiPS細胞(人工多能性幹細胞)を使って、青魚などに多く含まれる「ドコサヘキサエン酸(DHA)」が同病の発症予防に役立つ可能性があることを確認したと、京都大iPS細胞研究所の井上治久准教授らのチームが発表した。

京都大iPS細胞研究所のチームによれば、DHAがアルツハイマー病の発症予防に役立つ可能性があるということが確認されたそうです。

ただ、DHAを多く含む青魚などを食事で摂ればアルツハイマー病が予防できるかどうかはまだこの研究では明らかになっていません。

今後の研究に期待ですね。

⇒ DHA・EPA|DHA・EPAの効果・効能・食品・摂取量 について詳しくはこちら

【関連記事】

DHAの効果・食品|あさイチ 11月22日

■DHAの摂取量は?

こうした症状への効果を得るために必要なDHAの量にはさまざまな説がありますが、厚生労働省は特に心筋梗塞などへのリスクの減少を考え、DHAと同じ魚の脂のEPAをあわせて1日に1グラム摂取する事を推奨しています。(厚生労働省 食事摂取基準2010改訂より)。

これをDHA単品の値に換算すると0.8グラム以上~1グラム以下ほどの値だと考えられます。

DHAを0.8g~1gほど摂取すると良いようです。

DHAは青魚に多く含まれていますが、DHAを1g摂取するには、どれくらいの量を食べれば良いのでしょうか。

DHAを1グラムとるのに必要な魚の分量(日本食品成分表 脂肪酸成分表編より)

・真いわし・・・およそ77グラム
・まだい・・・およそ164グラム
・くろまぐろ 赤身・・・833グラム
・くろまぐろ とろ・・・31グラム
・銀鮭(輸入品)・・・83グラム
・もどりがつお・・・103グラム

DHAは、まぐろ、かつお、あじ、さば、いわし、ぶりなど背中が青みがかった魚に多いと言われ、特に旬のもの(脂肪が貯めこまれているため)が良いそうです。

■DHAと赤ちゃんの脳の関係について

番組では出生後、DHAを十分に摂取した赤ちゃんと摂取しなかった赤ちゃんで10か月時点での課題解決テストの成績に差が出たことを紹介しました。この論文を発表したイギリスの雑誌The Lancetによると、10か月時点での課題解決テストの成績は、その後、成長した子どものIQと関係することにふれています。

≪赤ちゃんの課題解決テストの点数≫
(44人/18点満点)
・DHAなし・・・11点
・DHAあり・・・14点
(Willatts,P .,et al.:Lancet.352,688(1998)より)

また、同じイギリスの別の論文では、低体重児の場合、出世以後DHAを十分にとった場合と全くとらなかった場合、8歳の時点で知能指数に10以上の開きがあったケースも報告されています。
(Lucas,A.,et al. :Lancet,339,261(1992)より)

こうした事例から、順天堂大学小児科学教室の清水俊明教授は妊娠中から3歳くらいまでの間は特にDHAを意識して摂取したほうがよいといいます。

DHAの観点から言うと、特に母乳で育てられている12か月未満の赤ちゃんにとって、母親が魚を食べる頻度はとても重要なものになります。母乳中のDHAの量は母親が週にどれくらい魚を食べるかに大きく関係しているからです。

今回、番組では年に数回しか魚を食べないと言うアメリカ人のお母さんと日本で魚屋さんを営み、ほぼ毎食魚を食べるという女性のDHAの量を比較しました。その結果、アメリカ人のお母さんが脂質中のDHAの割合が0.24パーセントであったのに対し、お魚屋さんを営むお母さんの母乳はおよそ37倍にあたる8.94パーセントという数値が出ました。

これは極端な差ですが、鈴木平光先生は子どもの成長のためにも週に4~5回以上は魚を食べるのが望ましいと考えているということです。

【関連記事】

妊娠中1週間340gの魚を食べると胎児に良い?|ホンマでっかTV

1週間に340g以下の魚類を摂っていた妊婦から生まれた子供は、340g以上摂っていた妊婦からの子供に比べて、言語能力、運動能力、社会性、すべての面で発達が遅れていたということである

<中略>

この340gという数字は、FDA(米国食品医薬品局)のガイドラインで、水銀中毒のリスクを避けるために、妊婦の魚の摂取量は1週間に340gまでとしているようです。

■DHAと認知症予防について

番組では島根大学医学部の橋本道男准教授が島根県川本町で111名の高齢者を対象に行った研究も紹介しました。高齢者のグループを二つにわけ片方に1700ミリグラムのDHA入りソーセージを、もう片方には普通のソーセージを食べてもらい、その結果を長期的に追いかけるというものです。

結果はDHAをとっているグループで認知機能の低下を有意に抑えることができるというものでした。国内でこれほどの大規模な実験が行われたのは初めてのことです。

この実験の際、特に成果をあげたのが84歳の男性でした。男性は30点満点の認知機能のテスト(長谷川式知能評価スケール)で13点という状態でしたが、DHA入りのソーセージを食べ始めて以降、機能が21点まで回復し、その値をキープし続けています。(20点以下が介護施設入所の目安となります)

ただ、DHAは認知症予防についてはある程度の効果が考えられているものの、男性のような劇的な改善効果があるかどうかについてははっきりしていません。

男性の場合はDHAの摂取に加え、1日20分×2回の散歩を行うなどの運動を行っていました。橋本道男准教授はそうした取り組みとの相乗効果によって症状がよくなったケースだと考えているということです。

【関連記事】

「DHAで認知症予防」実証 島根大医学部のグループ

青魚などに含まれる油脂のドコサヘキサエン酸(DHA)に物忘れや認知症の予防に効果がみられることを、島根大医学部の橋本道男准教授のグループが国内初の100人規模の臨床研究で実証した。