全身バイオマーカーは、有酸素運動が高齢者の脳機能に有益な効果があることを示しています

by tobiniumu
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身体活動と運動トレーニングがアルツハイマー病 (AD) の発症を遅らせたり予防したりする可能性があることを示す証拠が増えています。 高齢者では、有酸素運動のトレーニングにより、灰白質と白質の量が増加し、血流が改善され、記憶機能が向上します。 AD のリスクに関連する全身性バイオマーカーに対する運動の効果を測定し、それらを重要なメタボロミクスの変化に関連付ける能力は、予防、監視、および治療の取り組みを促進する可能性があります。 ただし、脳機能に対する運動効果を測定でき、関連する代謝反応にリンクする全身バイオマーカーが不足しています。

この問題に対処するために、フロリダ アトランティック大学のシュミット カレッジ オブ メディスン アンド ブレイン インスティテュートの Henriette van Praag 博士と、ウィスコンシン大学マディソン校のウィスコンシン アルツハイマー病研究センターおよび医学部の Ozioma Okonkwo 博士とその共同研究者は、学習と記憶に関係する 3 つの特定のバイオマーカーが運動トレーニング後に高齢者で増加し、脳の健康状態の認知およびメタボロミクスマーカーと相関するという仮説をテストしました。 彼らはミオカインを調べた カテプシン B (CTSB)、脳由来神経栄養因子 (BDNF)、およびメタボロミクスは、AD によって影響を受ける可能性のある生化学的経路を理解するためにますます利用されるようになっています。

研究者は、「有酸素運動と認知の健康 (REACH) パイロット研究」に参加した、AD の家族性および遺伝的リスク (平均年齢 65 歳、女性の 50%) の無症候性後期中年成人 23 人の血液サンプルでメタボロミクス分析を実施しました。 」 (NCT02384993) ウィスコンシン大学。 参加者は、通常の身体活動 (UPA) と強化された身体活動 (EPA) の 2 つのグループに分けられました。 EPA グループは、26 週間の監視付きトレッドミル トレーニングを受けました。 両方のグループの血液サンプルは、ベースライン時と 26 週間後に採取されました。

ジャーナルに掲載された研究結果 内分泌学のフロンティア、は、血漿 CTSB レベルが、AD のリスクがある高齢者におけるこの 26 週間の構造化された有酸素運動トレーニング後に増加したことを示しました。 言語学習と記憶は、CTSB の変化と正の相関関係がありましたが、BDNF や klotho とは関連していませんでした。 CTSB と言語学習および記憶との現在の相関関係は、CTSB が認知症のリスクのある集団における運動後の海馬機能に関連する認知変化のマーカーとして有用である可能性があることを示唆しています。

血漿 BDNF レベルは、セラミド、スフィンゴ脂質、リン脂質の減少、腸内微生物叢代謝産物の変化、レドックス ホメオスタシスなどの代謝変化に関連して減少しました。 確かに、AD に関連する複数の脂質代謝産物は、神経保護的である可能性がある方法で運動によって変更されました。 血清 klotho は変化しませんでしたが、心肺機能と関連していました。

私たちの調査結果は、CTSB、BDNF、および klotho を、脳機能に対するライフスタイル 介入の効果を評価するための運動バイオ マーカーとして位置付けています。 人間の研究では、多くの場合、大規模な人口規模の研究には実用的ではない、高価で低スループットの脳画像解析が利用されます。 運動介入がアルツハイマー病関連の結果に及ぼす影響を迅速かつ低コストで測定できる全身バイオマーカーは、疾患の進行を知らせ、新しい治療標的を開発するために使用できる可能性があります。」

Henriette van Praag、Ph.D.、筆頭著者、FAU のシュミット医科大学生物医科学の准教授、FAU 脳研究所および人間の健康と病気の介入に関する FAU 研究所 (I-HEALTH) のメンバー

リソソーム酵素である CTSB は、運動後に筋肉から循環に分泌され、記憶機能と成体海馬の神経新生に関連しています。 認知障害のある高齢者は、血清および脳の CTSB レベルが低くなります。 BDNF は、実行によって rod rod歯類の海馬と皮質でアップレギュレートされるタンパク質であり、成体の神経新生、シナプス可塑性、および記憶機能に重要です。 Klotho は、認知とシナプス機能を強化することができる循環タンパク質であり、おそらく記憶と学習に関与する脳構造をサポートすることにより、神経変性疾患に対する回復力に関連しています。

CTSB と認知との正の関連、および認知症に関係する脂質代謝産物の実質的な変調は、アルツハイマー病のリスクがある無症候性の個人の脳機能と脳の健康に対する運動トレーニングの有益な効果をサポートしています」と van Praag 氏は述べています。

ソース:

ジャーナル参照:

ガイタン、JM、 (2021) アルツハイマー病のリスクがある後期中年成人の全身バイオマーカーおよび認知に対する有酸素運動トレーニングの効果。 内分泌学のフロンティア。 doi.org/10.3389/fendo.2021.660181.



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