Does exercise combined with ketone body administration reduce cognitive decline in diabetic rats?

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19526
• Research Institution: Kyoto University of Advanced Science
• Principal Investigator: 瀧本 真己 京都先端科学大学, 健康医療学部, 准教授 (10818503)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 認知機能 / ケトン体 / 運動

Outline of Annual Research Achievements

当該年度では、コロナ禍の影響で計画通りに研究を遂行することが難しくなったため、研究内容と計画を遂行可能なものになるように検討し直し、実験を進めた。
実験では、有酸素運動の負荷とケトン体（β-ヒドロキシ酪酸）の投与によって、糖尿病マウスの認知機能低下を軽減、改善できるかについて、検証を進めた。マウスを対照群、安静群、運動群、ケトン体投与群、運動＋ケトン体投与群の５群に分け、対照群以外には糖尿病を誘発するストレプトゾシン（250mg/kg）を投与した。１週間の安静後に血中グルコース濃度を測定し、300mg/dL以上となることを確認した。また、その後も２週ごとに再測定を行い、高血糖状態が継続していることを確認した。介入飼育期間中、運動群と運動＋ケトン体投与群には飼育ケージ内にホイールランニング装置を設置し、ケトン体投与群と運動＋ケトン体投与群には水の代わりにβ-ヒドロキシ酪酸溶液（1mg/ml）を与えた。介入飼育期間は３か月を想定していたが、開始後７週で糖尿病マウスの死亡例が増えてきたため、そこで介入飼育期間を終了した。その後に位置認識試験を実施し、マウスの認知機能を検査した。検査を終えたマウスは麻酔下にてサンプル（大脳皮質、海馬、ヒラメ筋、足底筋、血漿）を採取した。
コロナ禍の影響でマウスの飼育数を制限していたため、認知機能検査の結果やサンプルの分析結果の比較は行えていない。今後、追加実験を実施して、結果の比較検討を進めていく。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度中に研究を終える予定であったが、コロナ化の影響で一昨年度の実験をほとんど進めることができなかった。そのため、研究計画に１年程度の遅れが生じた。昨年度は研究内容と計画を見直し、実施可能な範囲で研究を遂行することができた。

Strategy for Future Research Activity

今後は昨年度の実験内容で追加実験を行い、データ数を増やしていく。認知機能検査結果や脳内のケトン体輸送に関わるタンパク質、ケトン体代謝に関わるタンパク質の発現量を分析して、比較検討を進めていく予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響により研究遂行に遅れが生じたため、分析に必要な物品の購入を遅らせた。今後はこれらの物品を購入して分析を進めていく予定である。