群馬大学(群大)は1月4日、健康なマウスを用いた実験により、4週間の低糖質・高タンパク質(LC-HP)食の摂取が作業記憶能を低下させることに加え、マウスの海馬において「Dcx」や「Igf-1r」のm-RNA量を低下させることを見出したと発表した。
同成果は、群大 共同教育学部の島孟留講師らの研究チームによるもの。詳細は、日本栄養・食糧学会と日本ビタミン学会が編集する栄養科学とビタミン学を扱う欧文学術誌「Journal of Nutritional Science and Vitaminology」に掲載された。
昨今、血糖コントロール能の向上といったポジティブな効果を得られるとして、LC-HP食が人気を集めている。しかしLC-HP食がもたらす効果の多くは、もともとは肥満者や糖尿病患者において検討されたものであるため、病的でない健康な人が摂取した場合の影響、特に健康な脳への影響はこれまで不明だったという。
海馬が担っている作業記憶や学習機能といった認知機能を支える要因として、海馬での神経細胞への乳酸の輸送がある。その機構には、神経の可塑性を支える神経栄養因子の「IGF-1」や「BDNF」などが関わると想定されている。そこで研究チームは今回、習慣的なLC-HP食摂取がマウスの作業記憶に及ぼす影響、および海馬での乳酸の輸送担体や神経栄養因子、神経可塑性に関わる因子に及ぼす影響を検証することにしたという。
今回の実験では、炭水化物24.6%・タンパク質57.6%・脂質17.8%というカロリー比率のLC-HP食、そして炭水化物58.6%・タンパク質24.2%・脂質17.2%というカロリー比率の対照食を用意。健康なマウスをLC-HP食を与える群と対照食を与える群の2群に分け、4週間摂取させた。
その結果、LC-HP食摂取群は対照食摂取群に比べて、体重の増加率や血糖値、体重あたりの脂肪重量が有意に低い値であることが確認された。その一方で、体重当たりの腎臓重量は有意に高値が示されたという。なお、この際の摂食量は両グループで同等だったという。
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LC-HP食摂取がマウスの生理パラメーターに及ぼす効果(出所:群大Webサイト)
次に、この2群のマウスに対し、Y字迷路試験を用いた作業記憶の評価が行われた。するとLC-HP食の群は、Y字迷路の成功率(作業記憶)が低下することが確かめられた。またそれと同時に、乳酸の輸送担体の発現量には影響がなかったものの、mRNAのDcxやIgf-1rの量が海馬で低下することが解明された。対して、神経細胞の生存や成長などに関わる栄養因子であるmRNA「Bdnf」や、その関連因子のmRNA「Trkb」などには影響がなかったという。
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LC-HP食摂取がマウスの作業記憶に及ぼす効果。(A)マウスの作業記憶の評価に使用したY字迷路試験と、その成功例と失敗例。(B)Y字迷路を8分間探索させた際の成功率は、LC-HP食摂取群で有意に低いことが確認された。(C)Y字迷路を8分間探索させた際の行動に有意な差はなかった(出所:群大Webサイト)
研究チームはこれらの結果から、LC-HP食は、海馬の神経可塑性の低下を通じて作業記憶を低下させることが示唆されたとする。そして今後、IGF-1の関与をより詳細に探る必要性が示されたとした。
また今後は、LC-HP食の良さを残しつつも栄養成分の組み合わせ・食べ合わせを考えた低糖質・高タンパク質食など、海馬の健康に寄与する食品の開発などを通じて、心身の健康に資するライフスタイルの提案やアスリートのコンディショニング、質の高い食育を発展させることに期待がかかるとした。
