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カイコハナサナギタケ冬虫夏草由来の成分(ナトリード)がアルツハイマー病モデル生物の学习机能の低下を防ぐ

掲载日2025.03.27
最新研究

农学部 食料農学科 食品健康科学コース(旧所属:理工学部)
助教 若林篤光
分子遗伝学、神経科学

概要

岩手大学理工学部の若林篤光らの研究グループは、岩手大学の铃木幸一名誉教授(故人)が起业した岩手大学発ベンチャー公司(株)バイオコクーン研究所と共同研究を行い、カイコハナサナギタケ冬虫夏草(以下、カイコ冬虫夏草)由来の成分(ナトリード)の摂取が、アルツハイマー病のモデル线虫に认められる学习机能の低下を防ぐことを明らかにしました。
本研究では、线虫の神経细胞にアルツハイマー病の原因の一つとして考えられているヒトのアミロイドβ(础β)タンパク质を大量発现させることにより、におい学习行动が失われるトランスジェニック线虫を用いました。このモデル线虫に対して、ナトリードを投与することで、におい学习行动が维持されることが示されました。本成果は、础βタンパク质がもたらす神経细胞机能の异常をナトリードが缓和する可能性を示すものであり、従来から健康食品として亲しまれてきたカイコ冬虫夏草の摂取が、アルツハイマー病に见られる神経系机能の异常を予防する、あるいは进行を遅らせる効果を持つことが期待されます。

背景

日本は超高齢化社会に突入しています。この中で65歳以上の高齢者のおよそ8人に1人、80歳以上では约3人に1人程度が认知症を抱えていると言われています。その中でも、约68%と多くの割合を占めるのがアルツハイマー型认知症です。最近、このアルツハイマー型认知症に対する新たな治疗薬が认可されました。しかし、依然としてこの病気を治疗したり予防したりする新たな方法への期待は大きく、社会全体でその必要性が高まっています。

図1 ハナサナギタケとナトリード

ハナサナギタケ(Isaria japonica)は漢方薬としても知られる冬虫夏草の一種です。共同研究者の所属する(株)バイオコクーン研究所はこれまでに、独自製法により作出したカイコハナサナギタケ冬虫夏草の抽出物から新しい環状ペプチド“ナトリード”を発見しています(図1)。このナトリードについて同社はこれまでに、個体レベルでは老化促進モデルマウスの空間記憶の改善効果があること、細胞レベルでは脳のグリア細胞の増殖や、神経細胞突起の伸長を促進するとともに炎症を抑制する作用があることを報告しています(参考文献1)。
今回、我々はナトリードが高齢者にとって大きな社会问题である认知症、特に最も多いアルツハイマー型认知症に対してどのような効果を持つかを検讨しました。このために、神経系においてヒトの础βタンパク质を大量発现するアルツハイマー病モデル线虫を用いてナトリード投与の影响を调べました。

発表内容

アルツハイマー病は认知症の主な原因となる神経変性疾患の一つです。その原因についてはいくつかの説がありますが、その中でも有力なのがアミロイド仮説です。この仮説では、础βタンパク质が过剰に蓄积することで细胞机能が失われ、脳机能が损なわれると考えられています。実験に用いた颁尝2355系统の线虫は饲育温度を少し高くすることで、线虫の神経系においてヒトの础βタンパク质を大量発现するトランスジェニック线虫です。この线虫では、走化性をはじめとする様々な行动に悪影响が见られることから、アルツハイマー病のモデル动物として広く用いられています(参考文献2)。

図2 ナトリードを摂取するとアルツハイマー病モデル线虫の学习机能が维持される

正常な线虫では、もともとは好きなにおいであっても、エサのない状况(飢饿状态)で、その好きなにおいに一定时间さらされると、好きでなくなるという、连合学习と呼ばれる现象が认められますが、アルツハイマー病モデル线虫ではこの学习が失われます。ところが、卵から孵った时からナトリードをエサと共に与えて饲育したアルツハイマー病モデル线虫では、学习の能力が维持されることがわかりました(図2)。このことはナトリードが础βタンパク质による神経细胞の机能の低下に対して予防的、あるいは进行を顕着に遅らせる効果を持つことを示唆しています。またこのモデル线虫では、寿命の短缩も観察されましたが、ナトリード投与はこれに対しても改善効果を示しました。

今后の展开

今回の成果は、従来健康食品として亲しまれてきたカイコ冬虫夏草由来成分の摂取が、アミロイドβタンパク质の蓄积によって引き起こされる神経细胞机能の异常を缓和することを示しており、すでに分かっている记忆改善効果、神経细胞の成长促进に加え、アルツハイマー型认知症に対しても予防的な効果や进行を遅らせる働きが期待できます。
今后は、础βに対するナトリードの作用机构の详细なメカニズムの解明に向けて研究を进めていく必要があります。

掲载论文

題 目:Naturido alleviates amyloid β????-induced adverse effects in a transgenic Caenorhabditis elegans model of Alzheimer's disease.
着 者:シラパコング ピヤマース、若林篤光、铃木幸一
誌 名:PLOS One
论文鲍搁尝:
公表日:2025年3月27日

用语解説

  • 冬虫夏草
    昆虫に寄生する菌類、子実体(キノコ様の構造体)を発生させる。冬虫夏草の一種であるコウモリガ冬虫夏草(Cordyceps sinensis)は漢方薬として用いられる。今回用いたのは国内で採取されたハナサナギタケ(Isaria japonica)。
  • 线虫
    体长约1尘尘、约1000个の细胞からなる非常に単纯な体を持つ多细胞生物。神経系、筋、消化器系など动物としての基本的な构造を有することから、神経科学、分子遗伝学をはじめとする様々な研究分野で実験动物として用いられている。
  • トランスジェニック线虫
    人為的に(人工の)遺伝子を導入した线虫系統をいう。今回の例では、线虫の神経細胞で選択的にヒト由来のアミロイドβタンパク質を作るよう改変した线虫を指す。先行研究では、イチョウ葉エキスやポリフェノールなどの効果についても同じ线虫モデルを使用して評価されている。
  • 走化性
    生物が特定の化学物質に反応して、物質の濃度が高い方向や低い方向に移動する性質のこと。例えば、細菌や线虫が栄養分に向かって移動したり(正の走化性)、有害物質から遠ざかったりする(負の走化性)現象がこれに当たる。
  • 连合学习
    “パブロフの犬”として知られるような、音と肉などのように本来无関係な二つの事象が対になって与えられる経験を繰り返すことにより、その2つの事象の间に関连性を见出すようになるような変化(学习)を指す。
参考文献
  1. Ishiguro et. al. PLOS One 16: e0245235 (2021). doi: 10.1371/journal.pone.0245235.
  2. Wu et.al. J. Neuroscience 26: 13102-13113 (2006) doi:10.1523/JNEUROSCI.3448-06.2006
本件に関する问い合わせ先

理工学部 化学?生命理工学科
助教 若林篤光
wakat@iwate-u.ac.jp
019-621-6366