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セレンと亜鉛を組み合わせた魚油の老化マウスの学習・記憶障害への効果とアミロイド前駆体蛋白質の処理
Effects of Fish Oil Combined with Selenium and Zinc on Learning and Memory Impairment in Aging Mice and Amyloid Precursor Protein Processing.
PMID: 32666432 DOI: 10.1007/s12011-020-02280-y.
抄録
アルツハイマー病は、アミロイドβ（Aβ）ペプチドがプラークや神経原線維のもつれに凝集することで特徴づけられる。Aβペプチドはβ-アミロイド前駆体タンパク質（APP）がβ-およびγ-セクレターゼによって切断されることで生成されます。本研究では、魚油（またはエイコサペンタエン酸(EPA)とドコサヘキサエン酸(DHA)）、セレン、亜鉛が老化マウスモデルの学習・記憶障害およびAPPに及ぼす影響を調べた。ビヒクル、魚油、魚油＋セレン、魚油＋セレン＋亜鉛、ポジティブコントロール（紅参エキス）で処理したコントロールとD-ガラクトース誘発老化モデルマウスとして群分けした昆明雄性マウス（10/群）を対象に、モリス水迷路試験とプラットフォームレコーダー試験を行った。魚油＋亜鉛＋セレンを7週間投与したところ、モリス水迷路試験およびプラットフォームレコーダー試験において、老化モデル動物の学習および記憶障害が有意に改善されました（潜伏期間およびエラー数の短縮によって証明されています）。APP695をトランスフェクトしたCHO細胞のAβ含有量をin vitroで分析したところ、EPA、DHA、およびそれらの組み合わせとセレン、またはセレンと亜鉛で処理した後に減少することが明らかになった。また、β-およびγ-セクレターゼ活性を測定したところ、PC細胞およびマウス血清中のβサイトAPP-クリービング酵素1およびプレセニリン1タンパク質レベルが減少していることが明らかになった。以上の結果から、魚油とセレンおよび亜鉛の組み合わせは、老化モデルのマウスにおいて、APPの処理を抑制し、学習および記憶障害を緩和することが示された。
Alzheimer's disease is characterized by the aggregation of amyloid-beta (Aβ) peptide into plaques and neurofibrillary tangles. Aβ peptide is generated by the cleavage of the β-amyloid precursor protein (APP) by β- and γ-secretase. The present study was conducted to investigate the effects of fish oil (or eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA)), selenium, and zinc on learning and memory impairment in an aging mouse model and on APP. We performed the Morris water maze and platform recorder tests on male Kunming mice (10/group) grouped as control and D-galactose-induced aging model mice treated with vehicle, fish oil, fish oil + selenium, fish oil + selenium + zinc, and positive control (red ginseng extract). Fish oil + zinc + selenium for 7 weeks significantly improved learning and memory impairments in aging model animals in the Morris water maze and platform recorder tests, as evidenced by shortened incubation periods and number of errors. In vitro analysis of Aβ content in APP695-transfected CHO cells revealed a decrease after treatment with EPA, DHA, and their combinations with selenium or selenium and zinc. Assaying β- and γ-secretase activities revealed a decrease in PC cells and mouse serum as well as a decrease in β-site APP-cleaving enzyme 1 and presenilin 1 protein levels in the PC cells and mouse serum. Taken together, our results show that fish oil combined with selenium and zinc inhibited APP processing and alleviated learning and memory impairment in a mouse model of aging.