マウスの慢性的身体拘束によって誘発される 海馬依存性の学習能低下を水素分子の摂取が防ぐ | Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice.
Neuropsychopharmacology. 2009 Jan;34(2):501-8. doi: 10.1038/npp.2008.95. Epub 2008 Jun 18.
Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice.
Nagata K, Nakashima-Kamimura N, Mikami T, Ohsawa I, Ohta S.
Source
Department of Biochemistry and Cell Biology, Institute of Development and Aging Sciences, Graduate School of Medicine, Nippon Medical School, Nakahara-ku, Kawasaki, Japan.
Abstract
We have reported that hydrogen (H(2)) acts as an efficient antioxidant by gaseous rapid diffusion. When water saturated with hydrogen (hydrogen water) was placed into the stomach of a rat, hydrogen was detected at several microM level in blood. Because hydrogen gas is unsuitable for continuous consumption, we investigated using mice whether drinking hydrogen water ad libitum, instead of inhaling hydrogen gas, prevents cognitive impairment by reducing oxidative stress. Chronic physical restraint stress to mice enhanced levels of oxidative stress markers, malondialdehyde and 4-hydroxy-2-nonenal, in the brain, and impaired learning and memory, as judged by three different methods: passive avoidance learning, object recognition task, and the Morris water maze. Consumption of hydrogen water ad libitum throughout the whole period suppressed the increase in the oxidative stress markers and prevented cognitive impairment, as judged by all three methods, whereas hydrogen water did not improve cognitive ability when no stress was provided. Neural proliferation in the dentate gyrus of the hippocampus was suppressed by restraint stress, as observed by 5-bromo-2′-deoxyuridine incorporation and Ki-67 immunostaining, proliferation markers. The consumption of hydrogen water ameliorated the reduced proliferation although the mechanistic link between the hydrogen-dependent changes in neurogenesis and cognitive impairments remains unclear. Thus, continuous consumption of hydrogen water reduces oxidative stress in the brain, and prevents the stress-induced decline in learning and memory caused by chronic physical restraint. Hydrogen water may be applicable for preventive use in cognitive or other neuronal disorders.
Neuropsychopharmacology. 2009 Jan;34(2):501-8. doi: 10.1038/npp.2008.95. Epub 2008 Jun 18.
マウスの慢性的身体拘束によって誘発される
海馬依存性の学習能低下を水素分子の摂取が防ぐ
日本医科大学大学院医学研究科 加齢科学系専攻細胞生物学分野
＜要旨＞
私たちは水素ガスが早く拡がることにより、水素が抗酸化物質として有効に働くことを以前報告しました。また、水素水（飽和水素水）をラットの胃内に投与すると、血液中に数マイクロＭの濃度で水素が検出されます。
私たちが水素ガスを継続的に摂取するということがなかなか難しいことから、水素ガス吸入の代わりに水素水を摂取することで、酸化ストレスを減らし、マウスの認知低下を防ぐことができるのかどうかを調べました。
マウスに身体拘束ストレスを与えると、脳においてモノジアルデヒドや4-ヒドロキシ-2-ノネナールといった酸化ストレスマーカーが増加し、認知能や学習能が低下します。なお、認知能や学習能については、受動回避試験・空間学習能・モリス水迷路の３つの方法で評価しました。
水素水を自由摂取することにより酸化ストレスマーカーの増加が抑えられるとともに、３つすべての認知評価方法において認知障害を防ぐことが確認されました。ただしマウスに拘束ストレスを与えない場合、水素に効果は見られませんでした。
また、海馬歯状回の神経細胞増殖について、5-ブロモ-2’-デオキシウリジンやKi免疫染色というマーカーを使い調べたところ、拘束ストレスを与えることで神経細胞の増殖が抑制されました。
この神経細胞増殖抑制に対しても水素の摂取で緩和することができたものの、この水素の作用と認知障害を改善するメカニズムの関係は明らかになっていません。
このように水素水の摂取は、身体拘束ストレスによる脳の酸化ストレスを抑え、ストレス性の認知・記憶能の低下を防ぎました。水素水は認知障害やその他の神経障害の予防に応用できる可能性があります。
＜一言＞
この研究は水素が病気を予防することを初めて実験的に示した論文で、脳血管性認知症のモデルマウスに水素を与えて効果があるかどうかを見たものです。
認知症のうちの約1/3が脳血液の流れが悪くなることによっておこる脳血管性認知症であり、海馬の萎縮が見られるケースがあるそうです。水素による認知症の予防が期待されます。
水素とは関係ありませんが、ストレスで脳の認知機能が落ちるというこの実験は、ストレスが健康の大敵だということを如実に教えてくれますね。
