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# 健康科学# 精神医学と臨床心理学

アルツハイマー病における脳のpHの役割

研究は、脳のpHが低いこととアルツハイマーの進行との関連を明らかにしている。

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脳のpHとアルツハイマーの脳のpHとアルツハイマーの関係病の進行と関連していることがわかった。研究によると、pHの低下がアルツハイマー
目次

アルツハイマー病(AD)は、世界中で多くの人に影響を与える広範な脳の病気だよ。これは現代の主要な健康問題の一つなんだ。この病気は記憶や思考能力の低下を引き起こし、個人やその家族の日常生活を難しくするんだ。

アルツハイマー病の遺伝的要因

研究によると、遺伝子がADに大きな役割を果たしていることがわかってるよ。いくつかの研究で、さまざまな遺伝子がこの病気を発症する可能性に影響を与えることが確認されてるんだ。その中でも「アポリポプロテインE(APOE)」という遺伝子の特定の形が最も重要なリスク要因の一つなんだ。特に「ε4アレル」というバージョンを持っている人は、一般的なタイプのアルツハイマーが発症する可能性が高いんだ。

ただし、APOEが病気の進行速度にはあまり影響しないみたいで、アルツハイマーがどのように進行するかには他にも多くの要因が関わってるかもしれないね。

脳におけるpHの役割

最近注目されている要因の一つが脳のpHレベルだよ。pHは物質がどれだけ酸性または塩基性かを表す数値なんだ。脳のpHが低い(酸性が強い)と、アルツハイマーに有害なアミロイドβやタウタンパク質の蓄積が悪化する可能性があるんだ。

アルツハイマー患者の脳のpHレベルに関する研究はあまり多くなく、結果もバラバラなんだ。死後の研究では、アルツハイマー患者の脳のpHが病気でない人に比べて低いことがわかったんだけど、磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)を使った他の研究では異なる結果も出てる。

今のところ、脳のpHレベルとアルツハイマーの進行度を明確に結びつけた研究はないんだ。特にブラークステージという、特定の脳の変化に基づいて病気の重症度を評価する方法と関連付けると、さらにわからないことが多いよ。

他の精神的健康状態との比較

低い脳のpHレベルは、統合失調症や双極性障害などの他の状態でも観察されているよ。これらの分野の研究では、脳のpHが低下するのは、細胞がエネルギーのために糖を分解するときに生成される乳酸のレベルが上昇することに関連していることが示唆されてるんだ。脳内でのエネルギー生成の問題や、脳細胞の過活動が原因でこれが起こることがあるんだ。

面白いことに、アルツハイマー患者でも乳酸レベルが上昇していることが見られていて、さまざまな精神的健康や神経変性疾患で似たような代謝の変化が起きているかもしれないね。

現在の研究

アルツハイマーにおけるpHレベルに関する限られた情報や矛盾がある中で、新しい研究が行われたんだ。この研究では、アルツハイマー患者と病気でない人の脳と脊髄液(CSF)のpHに関するデータをレビューし、分析してるよ。研究者たちは公開されているデータを集めて、年齢、性別、APOEジェノタイプ(遺伝的リスク要因)などの詳細に焦点を当てたんだ。

研究者たちは多くの研究を調べ、最も関連性の高いデータを提供するものだけを選んで、人間からのデータのみを含め、異なる研究からの重複サンプルがないことを確認したんだ。

脳とCSFのpHに関する発見

分析から、いくつかの研究でアルツハイマー患者が健康な人に比べて脳とCSFのpHレベルが一貫して低いことが示されていることがわかったんだ。これは、低いpHレベルがアルツハイマー病と関連していることを示唆しているよ。

さらに、脳のpHレベルがブラークステージと関連しているかどうかも調べたんだ。多くのケースで、低い脳のpHが高いブラークステージに関連していることがわかったんだ。つまり、アルツハイマーが進行するにつれてpHレベルが低下しがちなんだ。

この研究は、脳のpHレベルが他の病気の重症度の指標とも負の相関があることを示していて、pHの低下が脳機能の障害に関連しているパターンがあることを示唆しているよ。

APOEジェノタイプの役割

研究のもう一つの興味深い点は、脳のpHがアルツハイマー患者を特定するのに役立つかもしれないということ、特にAPOEε4ジェノタイプを考慮する場合だね。この遺伝的リスク要因は脳のpHレベルに影響を与えないけど、pHとAPOEの組み合わせがアルツハイマー患者と健康な対照群を区別するのに役立つかもしれないんだ。

研究者たちがこのデータを分析した結果、pHレベルとAPOEの状態を組み合わせることでアルツハイマー患者を特定する精度が向上することがわかったんだ。

PH乳酸、脳の活動の関連

観察されたpHの低下の背後にある理論の一つは、脳細胞の過活動に関連しているんだ。この過活動は、pHレベルを低下させることが知られている乳酸の生成を増加させるんだ。また、脳の酸性度がアルツハイマー特有のタウタンパク質の異常な変化を悪化させる可能性もあるんだ。

低いpHレベルは、脳細胞の機能における合併症に関連しているかもしれなくて、アルツハイマーの脳組織の状態悪化につながる経路を引き起こすこともあるかもしれないね。

制限事項と今後の方向性

この研究は、pHとアルツハイマー病との関係に関する貴重な洞察を提供したけど、制限も認めているよ。死後のpHレベルに影響を与える他の要因、たとえば、死亡前の健康状態などが影響する可能性があるんだ。例えば、どのように血液が酸素化されたかや、最後の日々の間に生じた他の生物学的変化もpH測定に関与しているかもしれないね。

動物モデルを使用した研究など、さらなる研究がpHの変化がアルツハイマーに直接影響を与えるかどうかを明確にするのに役立つと思う。そういった研究は、ヒトの研究で見られる複雑さなしに、低下した脳のpHと病気の関連を確認するのに役立つかもしれないね。

結論

全体的に、この研究はアルツハイマー患者が病気でない人に比べて脳とCSFのpHレベルが低いことを示しているよ。このpHの低下は、APOEε4遺伝的リスク要因の有無に関わらず起こるようだ。

この発見は、脳のpHの変化がアルツハイマーの進行に密接に関連しているかもしれないことを示唆しているよ。こうした関係を引き続き調査することで、将来的にアルツハイマー病を診断し、治療するためのより良い戦略の開発につながるかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: Decreased brain pH correlated with progression of Alzheimer's disease neuropathology: a systematic review and meta-analyses of postmortem studies

概要: BackgroundAltered brain energy metabolism is implicated in Alzheimers disease (AD). Limited and conflicting studies on brain pH changes, indicative of metabolic alterations associated with neural activity, warrant a comprehensive investigation into their relevance in this neurodegenerative condition. Furthermore, the relationship between these pH changes and established AD neuropathological evaluations, such as Braak staging, remains unexplored. MethodsWe conducted quantitative meta-analyses on postmortem brain and cerebrospinal fluid pH in patients with AD and non-AD controls, using publicly available demographic data. We collected raw pH data from studies in the NCBI GEO, PubMed, and Google Scholar databases. ResultsOur analysis of 17 datasets (457 patients and 315 controls) using a random-effects model showed a significant decrease in brain and cerebrospinal fluid pH in patients compared to controls (Hedges g = -0.54, p < 0.0001). This decrease remained significant after considering postmortem interval, age at death, and sex. Notably, pH levels were negatively correlated with Braak stage, indicated by the random-effects model of correlation coefficients from 15 datasets (292 patients and 159 controls) (adjusted r = -0.26, p < 0.0001). Furthermore, brain pH enhanced the discriminative power of the APOE{varepsilon}4 allele, the most prevalent risk gene for AD, in distinguishing patients from controls in a meta-analysis of four combined datasets (95 patients and 87 controls). ConclusionsThe significant decrease in brain pH in AD underlines its potential role in disease progression and diagnosis. This decrease, potentially reflecting neural hyperexcitation, could enhance our understanding of neurodegenerative pathology and aid in developing diagnostic strategies.

著者: Tsuyoshi Miyakawa, H. Hagihara

最終更新: 2024-05-02 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.24306603

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.24306603.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。

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