認知予備力とミトコンドリア機能の脆弱性との関連を探る

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K09240
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 三澤 知子 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20831390)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 厚詞 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (80771980)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 術後せん妄 / 老化促進モデルマウス / 神経伝達物質 / モノアミン酸化酵素

Outline of Annual Research Achievements

「認知予備力」が低下しているといわれる高齢患者が好発する術後せん妄（POD）や術後高次脳機能障害（POCD）の病因・病態生理は未だ不明な点が多い。我々は、「認知予備力の大小は、認知機能に関与する神経細胞が細胞障害性刺激を受けた際のミトコンドリア機能の脆弱性の度合いである」という仮説をたてた。我々は、全身麻酔下で開腹手術（「麻酔+開腹手術」処置）した若齢マウスが、処置4-6時間後にPOD症状である認知機能異常や注意力障害様の行動変化を示すことを見出している。また、この行動変化は大脳皮質や海馬のモノアミン神経伝達変化により引き起こされることが示唆されている。本研究では、24週齢で自然発症性の認知機能障害を示すとされるP8系統の老化促進モデルマウス（SAM: Senescence-Accelerated Mouse）を用い、上記処置後の行動変化発現の有無や脳内神経伝達変化を観察した後、マウスの脳組織からグルタミン酸神経やアセチルコリン神経のシナプトソーム画分を特異的に単離・精製し、ミトコンドリア機能を解析することを計画した。
本年度は、認知機能障害を発症する少し前の21週齢のSAMに「麻酔+開腹手術」処置し、その6時間後に改変型Y迷路試験による空間作業記憶の評価を行った。その後、前頭皮質及び海馬を摘出し、モノアミン含量の測定、さらにはモノアミン酸化酵素（MAO）の発現量と活性の変化について解析した。その結果、「麻酔+開腹手術」処置群は、無処置群に比べ、認知機能異常様の行動変化発現傾向を示したが、統計学的な有意差はなかった。一方、処置マウスの前頭皮質と海馬の両方においてセロトニン代謝回転、セロトニン代謝に関与するA型MAOの発現量と活性には有意な変化が観察された。SAMの脳内ミトコンドリア機能解析は検討途中となり、研究期間中に行うことはできなかった。