身体活動の低下が認知機能の低下を招くことを富山大がマウスで確認

富山大学は10月25日、記憶障害を発症する前の、若齢のアルツハイマー病モデルマウスの骨格筋を萎縮させると、それだけで認知症が発症するという現象と、その原因となる、骨格筋から分泌されて脳に移行する分子を明らかにしたことを発表した。

同成果は、富山大学術研究部薬学・和漢系/和漢医薬学総合研究所・神経機能学領域の東田千尋教授、同・長瀬綸沙大学院生らの研究チームによるもの。詳細は、生理学的および病理生理学的変化などを扱うライフサイエンスに関する学術誌「Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle」に掲載された。

アルツハイマー病を発症させる危険因子として、遺伝的素因以外では脳挫傷、生活習慣病、喫煙などが示されているほか、危険性を低下させる因子として、教育歴の長さや運動などが挙げられており、運動することが認知機能に有益な効果を及ぼすことが、これまでの複数の疫学データ、臨床研究データから示唆されている。

一方で、加齢により筋量・筋力が低下する状態であるサルコペニアを発症すると認知症との併存率が高くなることや、長期入院により運動量が減った結果、認知症の発症リスクが高まることが報告されており、身体活動の低下が認知機能に影響を及ぼす可能性が考えられてきたが、骨格筋の萎縮が認知機能低下の原因であるか否かの直接証明した報告はこれまでなかったという。

骨格筋は、運動の中心的役割を担う器官として知られているが、近年の研究からはさまざまな物質を分泌することも分かってきている。中でも、運動により骨格筋からの分泌が増加し、骨格筋自体やほかの臓器に有益な影響を及ぼす物質群「マイオカイン類」が近年注目されるようになってきたという。

そこで研究チームは今回、マイオカイン類には有益なものだけでなく、悪影響を及ぼすものもある可能性を考え、運動不足(筋萎縮)によってなんらかの悪いマイオカインが増加し、それが脳に達し、認知機能を障害するのではないかという仮説を立てて研究を行ったという。

具体的には、生後約6週でアミロイドβが脳内に蓄積し始め、生後約16週で記憶障害が生じるという特徴を持つアルツハイマー病モデルの「5XFADマウス」を用いて研究を実施。記憶障害が起こる前の12週齢のマウスに対し、2週間のキャスト装着を行って(ギプスで固定)後ろ肢を動かなくすることにより、筋萎縮を誘発し、記憶障害の検討を実施したという。その結果、キャストを装着していないマウスでは記憶能力が正常であったが、筋萎縮したマウスでは若齢にも関わらず、記憶障害が発症していることが確認されたという。

また、萎縮した骨格筋から分泌される分子を探索したところ、特に「ヘモペキシンタンパク質」が骨格筋中、血中、海馬などで増加していることも判明。これを受け、認知障害発症前のかなり若齢(6～7週齢)のアルツハイマー病モデルマウスの脳室内に、2週間にわたって直接ヘモペキシンの連続的な投与を行ったところ、記憶障害が発症することが確かめられたとするほか、脳内の変化を調べたところ、神経炎症に関わる因子として知られている「lipocalin-2」(リポカリン2)が増加していることが確認されたという。

今回の結果は、骨格筋萎縮により記憶障害の発症が早まり、その原因が萎縮した骨格筋から分泌されるヘモペキシンが脳に作用することを示すもので、研究チームとしては今後、骨格筋からのヘモペキシンの分泌を特異的に抑止すること、またはヘモペキシンによって脳内で起きる事象を抑制することで、認知症の発症を予防することが可能かどうかについての検証を実施する予定としている。