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低糖質・高タンパク質食を4週間継続で作業記憶能が低下、マウスで確認-群大

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2023年01月10日 AM10:17

市場が拡大し続けている高タンパク質食、健康な生体・脳への影響は?

群馬大学は1月4日、健康なマウスを用いて、4週間の低糖質・高タンパク質食摂取が作業記憶能を低下させること、マウスの海馬においてDcxやIgf-1rのmRNA量を低下させることを見出したと発表した。この研究は、同大共同教育学部の島孟留講師らの研究グループによるもの。研究成果は、「Journal of Nutritional Science and Vitaminology」オンライン版に掲載されている。


画像はリリースより
(詳細は▼関連リンクからご確認ください)

(LC-HP食)の市場は拡大を続けており、消費者にとって非常に身近なものとなっている。その摂取による血糖コントロール能の向上などのポジティブな効果の多くは、肥満者や糖尿病患者で検討されたものであり、病的でない健康な生体への影響、特に健康な脳への影響はこれまで不明だった。脳、とりわけ海馬が担う認知機能(作業記憶や学習機能など)を支える要因として、海馬での神経細胞への乳酸の輸送がある。その機構には、神経の可塑性を支えるIGF-1やBDNFなどの神経栄養因子が関わると想定されている。

そこで今回の研究では、習慣的なLC-HP食摂取がマウスの作業記憶に及ぼす影響、作業記憶に関わる脳部位の海馬での乳酸の輸送担体や神経栄養因子、神経可塑性に関わる因子に及ぼす影響を検証した。

DcxやIgf-1r mRNA量、海馬で低下

研究では、LC-H食(カロリーの比率:炭水化物24.6%、57.6%、脂質17.8%)、もしくは対照食(カロリーの比率:炭水化物58.6%、24.2%、脂質17.2%)を4週間、健康なマウスに摂取させた。その結果、対照食摂取群に比べて、LC-HP食摂取群で体重の増加率や血糖値、体重当たりの脂肪重量は有意に低い値だった。一方で、体重当たりの腎臓重量は有意に高値を示した。この際の摂食量は、両グループで同等だった。

続いて、これらのマウスの作業記憶についてY字迷路試験で評価。その結果、LC-HP食によりY字迷路の成功率()が低下することが明らかとなった。作業記憶の低下と同時に、乳酸の輸送担体の発現量には影響がなかったが、Dcx mRNA量やIgf-1r mRNA量が、海馬で低下することが明らかになった。神経細胞の生存や成長などに関わる栄養因子であるBdnf mRNAやその関連因子(Trkb mRNAなど)には、影響がなかった。

以上の結果から、LC-HP食は、海馬の神経可塑性の低下を通じて、作業記憶を低下させることが示唆される。今後、IGF-1の関与をより詳細に探る必要性が示された。

作業記憶低下の1つの機構として、海馬での神経可塑性低下の可能性

今回の研究では、4週間のLC-HP食摂取が作業記憶を低下させること、その1つの機構として海馬での神経可塑性低下の可能性を見出した。今後、低糖質・高タンパク質食の良さを残しつつ、海馬の健康に寄与する食品(栄養成分の組み合わせ・食べ合わせを考えた低糖質・高タンパク質食など)の開発などを通じて、心身の健康に資するライフスタイルの提案やアスリートのコンディショニング、質の高い教育(食育)を発展させることに期待がかかる、と研究グループは述べている。

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