Effects of nutraceuticals intake for muscle atrophy on brain BDNF

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19465
• Research Institution: Teikyo University of Science & Technology
• Principal Investigator: 相原 正博 帝京科学大学, 医療科学部, 講師 (90736472)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳由来神経栄養因子 / 廃用性筋萎縮 / 不活動 / HMB / 機能性食品

Outline of Annual Research Achievements

超高齢社会を迎えているわが国では、廃用性筋萎縮が生じている高齢者は非常に多い。廃用性筋萎縮に対する日々の臨床では、運動療法や機能性食品摂取による治療的介入が実践されている。運動により脳機能の生理的活性因子であるBDNFに着眼点を置き、運動介入及び機能性食品であるHMBを経口投与させ、BDNFの動態を脳、血液、骨格筋と複数の組織で検討した。当初の予定では、①不活動による廃用性筋萎縮状態では、脳の BDNFはどのように変動するのか、②廃用性筋萎縮に対して機能性食品を摂取すると、BDNFはどう変化するのか、ということを解明する予定であったが、新型コロナウイルス感染症の影響で計画通りの実験が遂行出来ていない。そのため、現時点までの実績(①)を報告する。
廃用性筋萎縮は2週間のギプス固定によって誘発され、再荷重群及び運動介入群で廃用性筋萎縮は回復を示した。次にBDNFについて述べる。血中及び骨格筋BDNFは、ギプス固定による廃用性筋萎縮群で最も低値となり、再荷重群、運動介入群の順で高値となった。脳BDNFは血中及び骨格筋BDNFと同様に、廃用性筋萎縮群で最も低値であった。運動介入群は、廃用性筋萎縮群や再荷重群よりも高値を示す結果となった。これらの事から、BDNFは廃用性筋萎縮を誘発すると低値を示し、運動介入に伴って高値を示すことが明らかとなった。また、脳BDNFの運動介入群では、他の群よりも高値となったことから、運動介入は脳BDNFの発現を促すことが示唆された。
以上が、現時点までの実績となる。機能性食品を経口投与したモデルマウスの実験は現在も検討しており、実験数を重ねている状況である。更に詳細な検討を進行していく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、野生型C57BL6マウスに対して不活動による廃用性筋萎縮状態誘発し、それに対して機能性食品であるHMBを摂取させ、解析を行う予定であった。不活動による廃用性筋萎縮誘発し、脳、血中、骨格筋のBDNF量を解析する事が出来た。しかし、新型コロナウィルス感染症の影響によって、当初計画したHMB摂取したマウスの詳細な解析の実験数が不足している。このため、研究は計画よりもやや遅れていると評価した。次年度は、HMB摂取したマウスの詳細な解析を進行し、統計解析及び実験回数を重ねていきたい。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、機能性食品を経口投与させたマウスの生化学的解析などの詳細な検討を行い、実験数を重ねる事を計画している。当初計画した実験回数を確保するため、次年度は本年度実施出来なかった解析を進行していく予定としている。