正常な脳の老化を理解する
Mar 30, 2023
平均余命の伸びと補充受精率の低下により、西洋社会では急速な高齢化が進んでいます。 たとえばドイツでは、人口の 47% が 2035 年にはすでに 50 歳以上になると予想されています。その結果として生じる社会的課題は、消費パターンの変化、仕事と退職のパターン、医療問題、および慢性疾患と障害。
後者の中で、メンタルヘルスは最も重要です。 実際、すでに「健康的」または「正常な」加齢には、加齢に伴う認知機能の低下が伴います。 さらに、多くの高齢者は、うつ病、不安神経症、または認知症を含むがこれらに限定されない精神障害を経験しています。 したがって、脳の老化中に発生する生理学的変化を深く理解することが重要です。
Pflügers Archiv—European Journal of Physiology のこの号では、エネルギー供給の変化 [8]、年齢に依存した活性酸素/窒素の蓄積など、(病的) 生理学的な脳の老化のさまざまな重要な側面に焦点を当てた一連の総説記事とオリジナルの論文を提供しています。 /カルボニル種 [8, 14]、関与する重要なグリア細胞を含む脳血管系の老化 [2, 17]、加齢に伴う脳配線の低下 [6, 13, 16, 17] およびネットワーク機能 [4, 17] 6]。
さらに、加齢に伴い著しく低下しやすい2つの感覚系（聴覚と嗅覚）に着目。 後者は、精神的衰退を予測 (嗅覚) または促進 (聴覚) することがよく知られています [12, 15]。 生理的老化は、酸化ストレスの激化、生体エネルギーの低下、炎症誘発性物質のレベルの上昇、低度の免疫活性化、ドレインの主要な免疫細胞の機能特性の変化、リンパ系の変化など、脳の恒常性に対するいくつかの課題に関連しています。 （生涯の廃棄物収集を担当）、血管の老化、および動脈硬化など[2、5、8–10、14、17]。 さらに、神経回路網の超同期性も脳の老化の重要な特徴を表しています [1, 6, 7, 11, 15]。
これは血管系に要求を課し、脳代謝活動の増加と脳血流の増加を一致させ、ニューロン活動の増加に十分な局所酸素化と栄養送達を保証すると考えられています[2]。 同時に、老化した脳には驚くべき回復力と適応力があり、上記の問題に対処することができます。 実際、1889 年にケンブリッジで発表され、900 人の最高齢者 (80 歳以上、74 歳以上) を対象とした最初の疫学研究の 1 つは、脳が他の多くの生理学的システムよりもはるかによく保存されていると結論付けています。 「100歳以上の風景の中」のハイライト[17]。
この問題では、老化した脳が加齢に伴う機能的および構造的低下を軽減できるようにする重要な生理学的適応の根底にある細胞および分子メカニズムを確認します。 また、ライフスタイルの変化 (知的活動、運動、健康的な食事、カロリー管理など) が認知予備力を高めることにも言及しています。
老化自体は病気とは見なされませんが、脳血管疾患 (脳卒中など) や神経変性疾患 (さまざまな種類の認知症など) の主要な危険因子であり、高い罹患率と死亡率に関連付けられています [2、3、15]。 . 難聴は、社会的孤立、うつ病、認知機能の低下にもつながる可能性があります [12]。 認知障害と感覚障害の併存症はまれではありません [1, 12]。
アルツハイマー病 (AD) とパーキンソン病 (PD) は共に、認知症の最も一般的な形態を表しています。 興味深いことに、両方の病状には、初期の睡眠障害と嗅覚障害が伴います [15]。 さらに、この巻で取り上げられている多くの基本的な生理学的メカニズムの加齢に伴う変化 (例えば、アストログリアの老化 [17]、エネルギー代謝の変化 [8]、血管および血行動態の特性 [2]) も、睡眠と睡眠に影響を与える可能性があります。 /wake プロセス [4]。
重要なことに、脳は性別に特有の方法で老化しているようであり、性別はいくつかの加齢関連障害の感受性予測因子の 1 つです。 たとえば、AD は男性に比べて女性の有病率が高く (1.6–3:1)、PD は女性に比べて男性の有病率が高い (3.5:1) [3]。
この問題に関するいくつかの記事では、性別特有の脳の老化とその感覚系への影響 [12、15]、脳ネットワークの安静時の機能的接続 [6]、および睡眠の質 [4] について具体的に取り上げています。 最後に、この特集号に関する多くの記事では、脳の構造と機能 (感覚処理、認知能力、睡眠を含む) の老化を人間と一般的に使用される実験動物 (ラットとマウス) とで比較しています [4、8、12–15、17]。 .
これらの研究で特定された共通のメカニズムは、関与する主要な細胞/分子経路の高解像度分析を可能にするだけでなく、認知寿命をサポートしたり、加齢による認知障害を元に戻したりする治療法の将来の開発を可能にします。
シスタンケの抗アルツハイマー病効果のメカニズム
カンキツは、伝統的な中国医学で一般的に使用されるハーブです。 一部の研究では、アルツハイマー病の治療に潜在的な利点があることが示唆されていますが、正確な作用機序はまだ調査中です.
シスタンケがアルツハイマー病に役立つ可能性のある方法の 1 つは、脳の炎症を軽減することです。 炎症は、アルツハイマー病の発症と進行の主な原因であると考えられており、いくつかの研究では、実験動物の炎症マーカーを減少させるのにカンカ抽出物が役立つことがわかっています.
別の潜在的な作用メカニズムは、新しい脳細胞の成長を促進する能力によるものです. アルツハイマー病は脳細胞の喪失と関連しており、一部の研究では、シスタンケが新しいニューロンの成長を刺激し、病気の進行を遅らせるのに役立つ可能性があることが示唆されています.
最後に、シスタンケには抗酸化特性もあり、フリーラジカルによる損傷から脳細胞を保護するのに役立つ可能性があります. フリーラジカルはアルツハイマー病の発症に関与していると考えられているため、これは重要です。
参照発生
1 Asavapanumas N、Brawek B、Martus P、Garaschuk O (2019) アルツハイマー病のマウスモデルにおける視覚処理の障害に対する細胞内 Ca2 プラスストアの役割。 Neurobiol Dis 121:315–326。 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2018.10.015
2. Beishon L、Clough RH、Kadicheeni M、Chithiramohan T、Panerai RB、Haunton VJ、Minhas JS、Robinson TG (2021) 脳老化の血管および血行動態の問題。 Pfugers アーチ。 https://doi. org/10.1007/s00424-020-02508-9 3. Brawek B、Skok M、Garaschuk O (2021) 脳の老化の軸に沿ったミクログリアの機能的特徴の変化。 Int J Mol Sci 22:1091。 https://doi.org/10.3390/ijms22031091
4. Campos-Beltran D, Marshall L (2021) 人間とげっ歯類の老化に伴う睡眠 EEG の変化。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10. 1007/秒00424-021-02545-年
5. Garaschuk O、Semchyshyn HM、Lushchak VI (2018) 健康な脳の老化: 反応種、炎症、およびエネルギー供給の間の相互作用。 高齢化 Res Rev 43:26–45。 https://doi.org/10. 1016/j.arr.2018.02.003
6. Jockwitz C、Caspers S (2021) 老化過程における安静状態ネットワーク - 生涯にわたる研究と高齢者の間での研究からの差異の洞察。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/s00424-021-02520-7
7. Lerdkrai C、Asavapanumas N、Brawek B、Kovalchuk Y、Mojtahedi N、Olmedillas Del Moral M、Garaschuk O (2018) 細胞内 Ca(2 plus ) は、アルツハイマー病のマウスモデルにおける in vivo ニューロン活動亢進を制御します。 Proc Natl Acad Sci USA 115:E1279–E1288。 https://doi.org/10.1073/pnas.1714409115
8. Lushchak VI (2021) 正常な脳の老化における生体エネルギーと酸化ストレスの相互作用。 老化は、システムの酸化ストレスエネルギー供給における不均衡の増加の結果です。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/s00424-021-02531-4
9. Olmedillas Del Moral M、Asavapanumas N、Uzcategui NL、Garaschuk O (2019) 健康な脳の老化は、生体内でミクログリアのカルシウム シグナル伝達を変更します。 Int J Mol Sci 20:589。 https://doi.org/10.3390/ijms20030589
10. Olmedillas Del Moral M、Frohlich N、Figarella K、Mojtahedi N、Garaschuk O (2020) 加齢ミクログリアの生体内機能特性に対するカロリー制限の影響。 前免疫 11:750.https://doi.org/10.3389/fmmu.2020.00750
11. Palop JJ、Mucke L (2016) アルツハイマー病におけるネットワーク異常と介在ニューロン機能不全。 Nat Rev Neurosci 17:777–792.https://doi.org/10.1038/nrn.2016.141
12. Peixoto Pinheiro B、Vona B、Lowenheim H、Ruttiger L、Knipper M、Adel Y (2020) 蝸牛および聴覚経路のカリウム イオン チャネルに関する加齢性難聴。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/s00424-020-02496-w
13. Rivera AD、Chacon-De-La-Rocha I、Pieropan F、Papanikolau M、Azim K、Butt AM (2021) 老化した脳の配線を維持する: オリゴデンドロ サイト前駆細胞における細胞代謝の調節におけるプリン シグナル伝達の役割。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02544-z 14. Semchyshyn H (2021) カルボニル/AGE/RAGE ストレスは脳の老化の特徴ですか? Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/ s00424-021-02529-y
15. Tzeng WY、Figarella K、Garaschuk O (2021) 老化およびアミロイド誘発病理に関連する男性およびマウスの嗅覚障害。 プフルーガーズ アーチ。 https://doi.org/10.1007/00424-021-02527-0
16. Vecchio F、Miraglia F、Rodella C、Alu F、Miniussi C、Rossini PM、Pellicciari MC (2020) tDCS は生理学的老化の際の脳ネットワーク特性に影響します。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10. 1007/秒00424-020-02428-8
17. Verkhratsky A、Augusto-Oliveira M、Pivoriunas A、Popov A、Brazhe A、Semyanov A (2020) アストログリアの無力症と、反応性よりもむしろ機能の喪失が、脳の老化に寄与しています。 Pfugers アーチ。 https://doi.org/10.1007/s00424-020-02465-3
