ストレスによって生じる脳機能障害の水素分子による改善

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500345
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)
• 研究代表者: 大澤 郁朗 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (30343586)
• 連携研究者: 太田 成男 日本医科大学, 医学研究科, 教授 (00125832) ; 三上 俊夫 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60199966)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 精神 / 神経疾患の病態と治療

研究概要

本研究は、うつ病などを含む気分障害のモデルとなるストレス負荷動物に対して酸化ストレスの効果的な抑制剤である水素分子を投与することで、ストレスによって生じる酸化ストレスを抑制、海馬におけるニューロン新生の低下を回復し、海馬に依存した認知・記憶障害やうつ症状の抑制について検討するものである。主要な結果は、Neuropsycopharmacology誌で報告した。マウスに6週間、1日10時間の拘束ストレスを負荷し、水素を飽和量含有する水(水素水)を与える実験を行った。水迷路テスト、受動回避テスト、新奇物体探索テストの結果から、ストレスで生じた認知・記憶障害が水素水の投与により抑制されることが判明した。また、拘束により海馬歯状回における神経前駆細胞新生低下が認められたが、これも水素水の投与群では抑制されていた。さらに拘束ストレスによって蓄積する海馬領域の酸化ストレス(4-HNEやMDAを指標とした)は、水素水の投与により抑制されていた。一方、複数のストレスを組み合わせて与えるうつモデルでは水素水の効果を検証できなかった。しかし、このモデルでも神経前駆細胞新生低下が水素水の投与で抑制されたことから、神経細胞に対する水素の効果について分子機構を培養細胞で詳細に検討中である。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Hydrogen Improves Obesity and Diabetes by Inducing Hepatic FGF21 and Stimulating Energy Metabolism in db/db Mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, N., Nishimaki, K., Ohsawa, I., Ohta, S.
  • 雑誌名: Obesity. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素分子医学の現状と展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 雑誌名: 基礎老化研究 35 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic analysis of 13C-labeled pyruvate for noninvasive assessment of mitochondrial function. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wu, I.-C., Ohsawa, I., Fuku, N., Tanaka, M.
  • 雑誌名: Anal.N.Y.Academy Sci. 1201 ページ: 111-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Astaxanthin protects mitochondrial redox state and functional integrity against oxidative stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wolf, AM., Asoh, S., Hiranuma, H., Ohsawa, I., Iio, K., Satou, A., Ishikura, M., Ohta, S.
  • 雑誌名: J.Nutr. Biochem. 21 ページ: 381-389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined analysis of cell growth and apoptosis-regulating proteins in HPVs associated anogenital tumors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mitsuishi, T., Iwabu, Y., Tokunaga, K., Sata, T., Kaneko, T., Ohara, K., Ohsawa, I., Oda, F., Yamada, Y., Kawana, S., Ozaki, K., Nakatake, M., Yamada, O.
  • 雑誌名: BMC Cancer. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regular voluntary exercise cures stress-induced impairment of cognitive function and cell proliferation accompanied by increases in cerebral IGF-1 and GST activity in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, S., Ohsawa, I., Ohta, S., Ohno, M., Mikami, T.
  • 雑誌名: Behav. Brain Res. 211 ページ: 178-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Diffusion of Hydrogen Protects the Retina : Administration to the Eye of Hydrogen-Containing Saline in Retinal Ischemia-Reperfusion Injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oharazawa, H., Igarashi, T., Yokota, T., Fujii, H., Suzuki, H., Machide, M., Takahashi, H., Ohta, S., Ohsawa, I.
  • 雑誌名: Invest. Ophthalmol. Vis.Sci. 51 ページ: 487-492
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化ストレス防御系の破綻とアルツハイマー型認知症 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 232 ページ: 698-704
• [雑誌論文] Metabolic remodeling induced by mitochondrial aldehyde stress stimulates tolerance to oxidative stress in the heart. (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, J., Sano, M., Katayama, T., Hishiki, T., Shinmura, K., Morizane, S., Matsuhashi, T., Katsumata, Y., Zhang, Y., Ito, H., Nagahata, Y., Marchitti, S., Nishimaki, K., Wolf, A.M., Nakanishi, H., Hattori, F., Vasiliou, V., Adachi, T., Ohsawa, I., Taguchi, R., Hirabayashi, Y., Ohta, S., Suematsu, M., Ogawa, S., Fukuda, K.
  • 雑誌名: Circ Res. 105 ページ: 1118-1127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preventive effects of Chlorella on cognitive decline in age-dependent dementia model mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, Y., Ohsawa, I., Konishi, F., Hasegawa, T., Kumamoto, S., Suzuki, Y., Ohta, S.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 464 ページ: 193-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Are the effects of α-glucosidase inhibitors on cardiovascular events related to elevated levels of hydrogen gas in the gastrointestinal tract? (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, Y., Sano, M., Hayashida, K., Ohsawa, I., Ohta, S., Fukuda, K.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 583 ページ: 2157-2159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral supplementation with melon superoxide dismutase extract promotes antioxidant defences in the brain and prevents stress-induced impairment of spatial memory. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, S., Ohsawa, I., Nagata, K., Ohta, S., Ohno, M., Ijichi, T., Mikami, T.
  • 雑誌名: Behav. Brain Res. 200 ページ: 15-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular hydrogen is protective against 6-hydroxydopamine-induced nigrostriatal degeneration in a rat model of Parkinson's disease. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fu, Y., Ito, M., Fujita, Y., Ito, M., Ichihara, M., Masuda, A., Suzuki, Y., Maesawa, S., Kajita, Y., Hirayama, M., Ohsawa, I., Ohta, S., Ohno, K.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 453 ページ: 81-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagata, K., Nakashima-Kamimura, N., Mikami, T., Ohsawa, I., Ohta, S.
  • 雑誌名: Neuropsycopharmacology 34 ページ: 501-508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoprotective role of mitochondrial amyloid β peptide-binding alcohol dehydrogenase against a cytotoxic aldehyde. (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, Y., Ohsawa, I., Kasahara, T., Ohta, S.
  • 雑誌名: Neurobiol. Aging. 30 ページ: 325-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of nephrin triggers Ca2+ signaling by recruitment and activation of phospholipase C-γ1. (2009)
  • 著者名/発表者名: Harita, Y., Kurihara, H., Kosako, H., Tezuka, T., Sekine, T., Igarashi, T., Ohsawa, I., Ohta, S., Hattori, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 8951-8962
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular hydrogen alleviates nephrotoxicity induced by an anti-cancer drug cisplatin without compromising anti-tumor activity in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakashima-Kamimura, N., Mori, T., Ohsawa, I., Asoh, S., Ohta, S.
  • 雑誌名: Cancer Chemother. Pharmacol. 64 ページ: 753-761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-dependent neurodegeneration accompanying memory loss in transgenic mice defective in mitochondrial ALDH2 activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohsawa, I., Nishimaki, K., Murakami, Y., Suzuki, Y., Ishikawa, M., Ohta, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 28 ページ: 6239-6249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging mitochondrial redox environment and oxidative stress using a redox-sensitive fluorescent protein. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wolf, A.M., Asoh, S., Ohsawa, I., Ohta, S.
  • 雑誌名: J.Nippon Med.Sch. 75 ページ: 66-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination therapy with transductive anti-death FNK protein and FK506 ameliorates brain damage with focal transient ischemia in rat. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsura, K.I., Takahashi, K., Asoh, S., Watanabe, M., Sakurazawa, M., Ohsawa, I., Mori, T., Igarashi, H., Ohkubo, S., Katayama, Y., Ohta, S.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 106 ページ: 258-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of mitoK(ATP) channel in protective mechanisms of cerebral ischemic tolerance. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Katsura, K.I., Ohsawa, I., Mizukoshi, G., Takahashi, K., Asoh, S., Ohta, S., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 1238 ページ: 199-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashida, K., Sano, M., Ohsawa, I., Shinmura, K., Tamaki, K., Kimura, K., Endo, J., Katayama, T., Kawamura, A., Kohsaka, S., Makino, S., Ohta, S., Ogawa, S., Fukuda, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res.Commun. 373 ページ: 30-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consumption of hydrogen water prevents atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice. Biochem. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohsawa, I., Nishimaki, K., Yamagata, K., Ishikawa, M., Ohta, S.
  • 雑誌名: Biophys. Res. Commun. 377 ページ: 1195-1198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognosis of glioma patients by combined immunostaining for survivin, Ki-67 and epidermal growth factor receptor. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kogiku, M., Ohsawa, I., Matsumoto, K., Sugisaki, Y., Takahashi, H., Teramoto, A., Ohta, S.
  • 雑誌名: J.Clin.Neurosci. 15 ページ: 1198-1203
  • 査読あり
• [雑誌論文] 加齢 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗, 太田成男
  • 雑誌名: 日本臨床66 増刊1 ページ: 169-174
• [雑誌論文] ミトコンドリアに局在するAβ結合アルコール脱水素酵素による酸化ストレスからの防御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上弥生, 大澤郁朗, 太田成男
  • 雑誌名: 日本臨床 66増刊1 ページ: 113-119
• [雑誌論文] 水素分子による新しい概念の抗酸化治療法と予防医学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 太田成男, 大澤郁朗
  • 雑誌名: 実験医学 26 ページ: 2074-2080
• [学会発表] 水素水による認知・記憶障害抑制効果のモデル動物を用いた検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 学会等名: 分子状水素医学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20110218-20110219
• [学会発表] Consumption of hydrogen water prevents the age-dependent impairment in learning and memory tasks in Alzheimer model mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishimaki, K.
  • 学会等名: 7^th ASMRM & 10^th J-mit.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20101216-20101218
• [学会発表] Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by inducing FGF21 through reducing oxidative stress in db/db mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, N.
  • 学会等名: 7^th ASMRM & 10th J-mit.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20101216-20101218
• [学会発表] Rapid diffusion of hydrogen molecule from hydrogen-containing eye drops reduces retinal ischemia-reperfusion injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 学会等名: 7^th ASMRM & 10th J-mit.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20101216-20101218
• [学会発表] 水素分子は、肝臓グリコーゲン中に蓄積し、糖尿病モデルマウスの症状を改善する (2010)
  • 著者名/発表者名: 上村尚美
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] Consumption of hydrogen water prevents the age-dependent impairment in learning and memory tasks in AD model mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 学会等名: International Conference on Alzheimer's Disease 2010 (ICAD2010).
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 20100710-20100715
• [学会発表] 水素分子の還元力を利用した新しい医療 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 学会等名: 第44回日本高気圧環境・潜水医学会学術総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] (2008)
  • 学会等名: 第27回日本認知症学会
  • 発表場所: 前橋
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant in the brain ischemia and restores learning- and memory-deficits declined by physical restraint stress. (2008)
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
  • 学会等名: International Conference on Alzheimer's Disease 2008 (ICAD2008).
  • 発表場所: シカゴ(米国)
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] 酸化ストレスを伴う認知・記憶障害の水素分子による抑制
  • 著者名/発表者名: 大澤郁朗
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tmig.or.jp/J_TMIG/j_research/