アルツハイマー病マウスモデルにおける光生体調節は予防効果に欠ける

フォトバイオモジュレーション（PBM）治療は、神経変性疾患やその他の脳疾患を治療するために、マウスおよび非ヒト霊長類モデルで広く研究されています。 で発表された最近の研究では、 科学レポート、研究者は評価します の効能 アルツハイマー病 (AD) のトランスジェニックマウスモデルにおける PBM 治療。

勉強： アルツハイマー病のマウスモデルにおける光生体調節のランダム化盲検研究では、予防効果は示されなかった。 画像クレジット: JuYochi / Shutterstock.com

PBM治療とは何ですか？

PBM、つまり低レベル光線療法 (LLLT) では、発光ダイオード (LED) から放射される波長 600 ～ 1,000 ナノメートル (nm) の低出力光に組織を曝露します。 以前はレーザーが PBM 治療に利用されていましたが、低コスト、人間の被験者への変換の可能性が高い、安全性が優れているため、LED が好ましい光源となっています。

PBM 治療はさまざまな病状を軽減することが示されています。 しかし、その潜在的な治療効果の原因となるメカニズムは依然として不明です。 現在、研究者らは、光子吸収が電子励起、光異性化、または流体灌流/微小循環の強化を促進するプロセスである光励起が関与している可能性があると仮説を立てています。 アデノシン三リン酸（ATP）の生成に関与するシトクロムCオキシダーゼによる光子吸収も提案されています。

研究について

本研究では、研究者らはアルツハイマー病のトランスジェニックモデルである5xFADマウスを低出力または高出力のPBM治療で治療し、この治療の効果を対照と比較した。 2 つの治療グループは、100 ヘルツ (Hz) で 810 nm の光ストロークを週に 3 回、5 か月間受けました。各治療時間は 2 分でした。 治療は生後1か月の間に開始され、生後6か月まで続けられました。

マウスは、5か月の治療の前後に、オープンフィールドテスト、新規物体認識テスト（NORT）、Y字迷路、モリス水迷路などのいくつかの行動研究を受けました。 安楽死後、脳の組織病理学的分析を行って、アミロイドβ (Aβ)、イオン化カルシウム結合アダプター分子 1 (Iba1)、および神経核を測定しました。 抗原 （NeuN）表現。

研究結果

5xFAD マウスでは生後 2 か月までに脳神経膠症と Aβ プラークの両方が観察され、早ければ生後 5 か月で行動認知障害が観察されました。 注目すべきことに、研究者らはマウスの頭を剃るとPBM治療による光の透過が96%も減衰することを発見し、そのため研究者らは研究期間を通じてマウスの頭を剃った状態を維持することになった。

治療を行わなかった場合、生後6か月の5xFADマウスは、モリス水迷路中に足場を見つけるのに生後1か月のマウスと比べて大幅に時間がかかりました。これは、おそらく高齢の5xFADマウスの運動能力の低下を反映していると考えられます。 未治療の 5xFAD マウスの生後 1 か月から 6 か月の間の NORT および y 迷路テストでは有意差は観察されませんでした。 実際、マウスは生後 6 か月で、NORT で有意に高い識別指数を示し、y 字迷路テストでより高い自発的変化率を示しました。

低出力または高出力の PBM 治療は、対照と比較してマウスの行動結果に有意な影響を与えませんでした。 同様に、脳内のAβ沈着、ニューロン増殖、またはミクログリア反応に関して、対照処置マウスと比較して、低出力PBM処置と高出力PBM処置の間に有意差は観察されなかった。

結論

今回の研究の研究者らは、ADの治療におけるPBMの潜在的な有効性を評価するために、最も広く使用され一般に受け入れられているADのマウスモデルを利用した。 生後6か月までに、低出力PBM治療も高出力PBM治療も、行動能力や神経変性の組織病理学的特徴に大きな影響を与えませんでした。

今後の研究では、生後6か月を超えたPBM治療の長期的な効果を調べる可能性がある。 人間の疾患の進行と比較すると、この研究における5xFADマウスの生後6か月は、脳内に広範な病状があるにもかかわらず、ヒトでは認知機能障害のわずかな兆候を示し始めるADの軽度認知障害（MCI）段階に相当する。

AD の MCI 段階を標的とすることは、その進行を軽減するために重要です。 最近の AD 治療薬はこの段階での使用が承認されていますが、これらの薬剤の多くは臨床症状の改善における有効性が限られています。 したがって、AD中のMCIを治療するための新規治療法を同定することが緊急に必要とされている。