Does exercise prevent cognitive decline by suppressing the age-related decrease in hippocampal NAD+?

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11429
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 三上 俊夫 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (60199966)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金 芝美 日本医科大学, 大学院医学研究科, ポストドクター (00868177) [Withdrawn] ; 荒川 亮介 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40350095) ; 朴 ジョンヒョク 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (80835843) [Withdrawn] ; 渡辺 光博 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (10450842)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 運動 / 加齢 / NAD / 認知機能 / eNAMPT

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究により，マウスに低強度運動，中強度運動，高強度運動の三種類の運動を負荷し，運動後に血漿eNAMP濃度を経時的に測定した結果，中強度運動 の2時間後にのみ血漿eNAMPT濃度が増加し，低強度と高強度運動では同様な増加は認められなかった.同時に測定した，血漿グリセ ロール濃度の変化より，中強 度後にのみ血漿グリセロール濃度の増加が認められたことより，運動による脂肪分解の増加に伴い脂肪組織からのeNAMPTの放出が増 加する可能性が示唆され た.また，運動による加齢マウスの認知機能改善に対する脳内NADの関与を調べるために，90週齢以上の加齢マウスに4週間，回転ケージでの自由運動を行わせ， その後 に認知機能を測定する行動試験(新規物体認識試験，恐怖条件 付け試験，Y迷路試験)を行った.この際，運動群および安静群ともにNAD合成サルベージ経 路の 主要酵素であるNAMPTの阻害剤であるFK866の投与マウスと無投与マウスを作成して比較した.その結界，定期的な運動負荷は加齢による認知機能，特に作業 記憶能力の低下を抑制したたが，FK866投与により運動の予防効果は消失した.この時，この加齢 マウスでは海馬のミクログリア細胞の著しい活性化が起こった が，定期的運動はこのミクログリアの活性化を抑制し，FK866投与は運動によるミクログリア活性 化の抑制効果を消失させた.また，脳内のNAD量は加齢により低 下し，定期的な運動がこの低下を抑制したが，FK866投与は運動によるNAD回復を抑制しなかっ た.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究課題の残っている課題は，脂肪細胞を用いたin vitro実験により脂肪細胞からのNicotinamide phosphoribosyltransferase(NAMPT)放出と，それに対する 運動の影響を検討する予定であったが，この実験を行うための実験方法が確立できていないため，この課題についての実験ができていないため.

Strategy for Future Research Activity

先ずは初代培養脂肪細胞の実験系を確立して，その細胞実験系を用いて初代培養脂肪細胞からのeNAMPT放出に対するアドレナリンの影響を検討できるようにする．

Causes of Carryover

研究費の残額は，今年度に行う初代培養脂肪細胞を用いた実験に使用して，研究費の有効活用を行う．