高脂肪・高コレステロール食マウスの認知機能に対するケトジェニックダイエットの影響

nEffects of ketogenic diet on cognitive functions of mice fed high-fat-high-cholesterol diet.

抄録

背景と目的:

精製糖、脂肪、コレステロールの長期的な食事摂取は、認知障害を引き起こす要因の一つである。ケトン体は、ブドウ糖が利用できないときの代替エネルギー源として利用することができる。本研究では、マウスモデルを用いて、高脂肪・高コレステロール食を長期間摂取した後の認知能力に対するケトジェニック食（中鎖トリグリセリド、MCT）の効果について検討した。

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Long-term dietary intake of elevated levels of refined sugars, fats and cholesterols is among the factors causing cognitive impairment. Ketone bodies can be used as an alternative energy source when glucose is not available. The study investigated the effects of a ketogenic diet (medium chain triglyceride, MCT) on cognitive performance after a long-term consumption of a high-fat-high-cholesterol diet using a mice model.

材料および方法:

8週齢の雄C57BL/6マウス70匹にHFHC食を16週間与え、HFHC食パターンのモデルを確立した後、実験の後半ではMCT食を含む介入食またはメトホルミンとの併用食をさらに8週間摂取させた。空間学習、記憶能力、皮質および海馬のタンパク質発現レベルが評価された。

MATERIAL AND METHODS: Seventy of eight-week-old male C57BL/6 mice were fed an HFHC diet for 16 weeks to establish a model of an HFHC dietary pattern, before receiving intervention diets containing MCT diet or with Metformin for another 8 weeks in the second part of the experiment. Spatial learning, memory performance, and cortical and hippocampal protein expression levels were assessed.

結果:

HFHC食を16週間摂取し、その後MCT食を8週間摂取した結果、MCT食を摂取したマウスは空間学習・記憶能力が有意に向上し、活性B細胞の核因子κ-ライトチェーン-エンハンサー（NF-κ）の発現が低下し、またMCT食を摂取したマウスは空間学習・記憶能力が向上した。B）、腫瘍壊死因子α（TNF-α）、グリア線維酸性タンパク質（GFAP）、アミロイドタンパク質前駆体（APP）およびリン酸タウの発現が高く、脳由来神経栄養因子（BDNF）はHFHC食を与えたマウスより高くなりました。

RESULTS: After consuming the HFHC diet for 16 weeks and subsequently receiving the MCT diet for 8 weeks, results showed that the mice fed a MCT diet had significantly better spatial learning and memory performance, lower expression of nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB), tumor necrosis factor-α (TNF-α), glial fibrillary acidic protein (GFAP), amyloid protein precursor (APP) and phosphate tau, and higher expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) than the mice fed the HFHC diet.

結論:

HFHC食の長期摂取は、認知機能の低下を引き起こし、BBB透過性、神経障害、炎症などの神経変性の危険因子を増加させた。MCT食は、マウスにおける神経変性の初期段階を遅らせるための選択肢として考慮することができる。

CONCLUSION: Long-term consumption of an HFHC diet caused a decline in cognitive functions and increased the risk factors for neurodegeneration, such as BBB permeability, neuropathy and inflammation. An MCT diet can be considered as an option for slowing down the early stage of neurodegeneration in mice.