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# 生物学# 神経科学

オメガ-3脂肪酸はDEHPの毒性から守ってくれるかも

研究によると、オメガ-3脂肪酸がDEHPの脳の健康に対する有害な効果を相殺できるって。

Cong Zhang, M. Ding, H. Ma, H. Du, Y. Yang, M. Yu

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目次

ジエチルヘキシルフタレート、つまりDEHPは、プラスチック製品、食品包装、子供のおもちゃ、医療機器、化粧品など日常的に使われる多くの製品に含まれる化学物質だよ。DEHPはこれらの製品に化学的に結合してないから、環境に漏れ出しやすくて、食べたり呼吸したり肌に触れたりすることで人間の体に入ってくる。研究によると、発達中にDEHPにさらされると、新生児の脳の発達に悪影響を及ぼし、子供の知能を下げることがあるんだ。動物実験でも、DEHPへの曝露が学習に問題を引き起こしたり、行動に変化をもたらすことが示されているよ。

脳への影響

脳の一部である海馬は、学習と記憶に重要だよ。脳内のつながりの働き方の変化は、その構造の変化と密接に関わっている。ここで重要なのが、神経信号の受け手側にあるたんぱく質が豊富な領域、ポストシナプティック密度(PSD)だ。PSDの厚さは、学習に関連した脳の構造的変化を示すことができるんだ。研究によれば、DEHPはシナプスの構造と機能を支える重要なたんぱく質の発現を減少させることが分かっていて、これらのたんぱく質の変化がDEHP曝露後の脳の機能に問題をもたらす可能性があるんだ。

マイクロRNAの役割

最近、研究者たちは脳内のマイクロRNA(miRNA)に注目していて、これは神経細胞のつながり、つまりシナプスの発達と機能を調整するのを手伝ってるんだ。これらの小さな分子はシナプスの送信部分と受信部分に豊富に存在していて、特定のたんぱく質の生成を管理することでシナプスの働きをコントロールする役割を果たしてる。研究によると、脳内の特定のmiRNAのレベルがDEHPを含む有毒物質による損傷の指標になる可能性があるんだ。miRNAの働きを理解することで、脳の損傷を防いだり治療したりする新しい方法が生まれるかもしれないね。

食事の重要性

食事は脳の機能に大きな影響を与えるよ。特に重要な栄養素がオメガ-3脂肪酸(Omega-3FA)で、これは食べ物から摂取しないといけないんだ。オメガ-3FAは魚やナッツ、植物油に含まれている。この栄養素は脳細胞の構造を維持するのに重要で、体内でもいろんな機能があるんだ。オメガ-3FAが不足すると、海馬の可塑性が低下したり、動物の記憶に問題が出たりすることがあるよ。一方で、オメガ-3FAを食事に加えると、脳の機能が良くなって学習や記憶が向上するんだ。オメガ-3FAの摂取を増やすことで、さまざまな脳の状態に対処できる可能性が高まってるし、食事要因が異なる脳のプロセスに関わるmiRNAの発現に影響を与えることも分かってきてるよ。

研究概要

オメガ-3FAのサプリメントは環境物質による毒性に対抗する能力が研究されていて、安全性も確認されているから、この研究ではオメガ-3FAがDEHPの脳に対する有害な影響から保護できるかどうかを調べることが目的だったんだ。特にオメガ-3FAがシナプスの機能と構造に関連するmiRNAにどう影響するかに焦点を当てたよ。

動物実験のデザイン

この研究では、厳格なガイドラインに従って動物を扱ったよ。オスのマウスをコントロール群、DEHP群、DEHPとオメガ-3FAの両方を受ける群の3つに分けたんだ。全てのマウスは8週間治療を受け、その間に体重を監視してDEHPとオメガ-3FAの投与量を調整した。

学習と記憶のテスト

マウスの学習と記憶能力を調べるために、モリス水迷路(MWM)テストを行ったよ。このテストでは、マウスが水のプールの中に隠されたプラットフォームを見つけなきゃならなかった。DEHPを投与されたマウスは学習や記憶に欠陥が見られたけど、DEHPと一緒にオメガ-3FAを与えられたマウスはパフォーマンスが改善されて、オメガ-3FAがDEHPによる学習への悪影響を和らげたことが示されたんだ。

脳の構造の検査

治療期間が終わった後、マウスの脳を検査したよ。海馬のシナプスの構造を分析したんだ。DEHPとオメガ-3FAの両方を受けたマウスのシナプスは、DEHPのみのマウスと比較して大きな改善が見られた。測定の結果、オメガ-3FAがPSDの厚さを増加させることが分かって、これは健康なシナプス機能にとって重要なんだ。

マイクロRNAの変化

この研究では、DEHPとオメガ-3FAの治療によってmiRNAレベルがどう変化したかも調べたよ。DEHP群とコントロール群の間で62種類の異なるmiRNAが変化していて、DEHPとオメガ-3FAの両方を受けた群の間では89種類のmiRNAに違いが見られた。一部のmiRNAはこれらの群の間で共通していて、治療によって特定のmiRNAが増加したり減少したりしていることが分かったよ。特に、PSDに関連する複数のmiRNAの発現に大きな変化があって、オメガ-3FAがDEHPによる負の変化を相殺する可能性があることを示唆してるんだ。

マイクロRNAのターゲット遺伝子

この研究で特定されたmiRNAの潜在的なターゲット遺伝子も調べたよ。これらの遺伝子がコードするたんぱく質はシナプス機能に重要で、DEHPの影響を受けることがあるんだ。分析によると、DEHPはシナプス機能に関連する重要なたんぱく質のレベルを減少させたけど、オメガ-3FAの治療によってそのレベルは回復して、脳の機能向上に寄与したんだ。

結論

この研究は、DEHPの脳に対する有害な影響に対するオメガ-3FAの保護効果を強調してるよ。研究の結果、オメガ-3FAがマウスの学習や記憶能力を向上させただけでなく、DEHPに影響を受けたシナプスの構造も回復させたことが分かった。また、オメガ-3FAがシナプス機能に関連するmiRNAの発現に影響を与えることも分かったんだ。これらの小さな分子が環境毒素が脳の健康に与える影響を理解するのに重要かもしれないね。結果は、オメガ-3FAの摂取を増やすことがDEHPのような神経毒に対して脳の機能を守るための有望なアプローチになる可能性があることを示唆してるよ。

オリジナルソース

タイトル: Omega-3 fatty acid normalizes postsynaptic density proteins via miRNAs regulation in hippocampus and prevents DEHP-induced impairment of learning and memory in mice

概要: AbstractsDEHP is the most widely used plasticizer in many products. However, growing evidence has indicated that DEHP may induce neurotoxicity. DEHP exposure affects mircoRNAs (miRNAs) expression in brain. A growing body of evidence suggests that nutrients and other bioactive food components prevent neurotoxicity through regulation of miRNA expression. Due to the increasing concern about the risks of DEHP to human health, we explored the neuroprotective effect of Omega-3 fatty acid (Omega-3FA) on subchronic DEHP-induced neurotoxicity in mice, and the potential involved miRNAs and their targets in the protective action of Omega-3FA against DEHP-induced neurotoxicity. Omega-3FA protected against the DEHP-induced impairment of learning and memory and alleviated the thinning of postsynaptic density (PSD) thickness in hippocampal synapses. We observed that there are fourteen up or down regulated miRNAs associated PSD in DEHP exposure which were normalized by Omega-3FA treatment. Protein targets in PSD of these differentially expressed miRNAs were predicted. Furthermore, the expression levels of protein mGluR5, Homer1, and NMDAR2B were carried out via Western blot, for further verifying PSD associated miRNAs targets are involved in neuroprotection of Omega-3FA against DEHP. These findings suggested that Omega-3FA protected DEHP-induced impairment of learning and memory as well as synaptic structure alteration in the hippocampus by regulating the expression of PSD associated miRNAs and their targets. Thus, Omega-3FA should be included in diet to prevent or suppress neurotoxicity caused by continuous exposure to DEHP.

著者: Cong Zhang, M. Ding, H. Ma, H. Du, Y. Yang, M. Yu

最終更新: 2024-10-23 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619821

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619821.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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