【研究成果】加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响をアルツハイマー病モデルマウスで検証

闭じる

Home
医学部
【研究成果】加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响をアルツハイマー病モデルマウスで検証

【研究成果】加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响をアルツハイマー病モデルマウスで検証

研究成果のポイント

?加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响を、动物実験モデルで评価しました。
?アルツハイマー病（※1）の前駆期モデルマウスの脳内において、加热式たばこ曝露により、非炎症性経路を介した影响が生じている可能性が明らかになりました。
?加热式たばこ製品は喫烟者の新たな选択肢となっており、加热式たばこが脳へ与える影响について、今后も検讨を続ける必要性があると考えられます。

概要

?加热式たばこ製品は、従来の纸巻きたばこ製品に代わる新たな选択肢です。その生体に対する影响、とりわけ加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响については、ほとんどわかっていません。
?そこで、アルツハイマー病の前駆期（※２）を模倣したマウスモデルを用いて、加热式たばこの长期使用が脳へ与える影响を検証しました。
?アルツハイマー病モデルマウスである础辫辫ノックインマウス（※3）を16週间、週5日加热式たばこに曝露させました。ニコチン代谢产物である血中コチニン浓度が上昇していることを、このモデルが加热式たばこに曝露されている根拠としました。
?加热式たばこの长期使用がアミロイド病理（※4）に与える影响は限定的でした。一方、大脳皮质において探索的に行った遗伝子発现解析（非调整辫値）（※5）では、加热式たばこ曝露により非炎症性経路を介した影响（脳下垂体ホルモン活性、神経ペプチドホルモン活性、ガラニン受容体活性に関连する遗伝子）が生じている可能性が示されました。

论文情报

掲载誌: Scientific Reports (2024 年 1 月)
论文タイトル: The long-term effects of heated tobacco product exposure on the central nervous system in a mouse model of prodromal Alzheimer's disease
着者：Hidetada Yamada¹(山田英忠), Yu Yamazaki^1*(山崎　雄), Yoshiko Takebayashi¹(竹林佳子), Kyosuke Yazawa^1,2(矢澤恭介), Miwako Sasanishi¹(笹西美和子), Atsuko Motoda¹(元田敦子), Masahiro Nakamori¹(中森正博), Hiroyuki Morino^1,3(森野豊之), Tetsuya Takahashi⁴(高橋哲也), Hirofumi Maruyama¹(丸山博文)
1.広岛大学大学院医系科学研究科　脳神経内科学
2.広岛大学大学院医系科学研究科　治疗薬効学
3.徳岛大学大学院医歯薬学研究部　遗伝情报医学分野
4.広岛国际大学総合リハビリテーション学部　リハビリテーション学科
*責任着者

研究成果の内容

　まず、加热式たばこの曝露环境（図１）を作り、それが喫烟モデルとして适切かどうか検讨しました。15週齢の础辫辫ノックインマウスを、加热式たばこに长期间（週5日间×16週间）曝露させ、血中コチニン値（ニコチンの主要な代谢产物。喫烟状态の指标として用いられています）を测定したところ、図2のように血中のコチニン値は加热式たばこに暴露されたマウスにおいて确かに上昇していました。また、肺を摘出し、炎症性サイトカイン、酸化ストレス関连遗伝子、白血球游走因子（※6）の遗伝子発现を、搁罢-辩笔颁搁法により解析したところ、白血球游走因子の遗伝子発现が加热式たばこに暴露されたマウスにおいて上昇していました（図2）。これらの结果は、本研究の曝露环境によって、マウスが适切に加热式たばこに曝露され、実际に肺への影响が确认されたことを示しています。
　このように、本動物実験モデルはヒトでの加熱式たばこ曝露状態を首尾よく模倣していると考えられました。そこで、15週齢のAppノックインマウスをもちいて、加熱式たばこの長期曝露（週5日間×16週間）が脳へどのような影響を与えるかを検討しました。その結果、大脳におけるアミロイドプラーク沈着や神経炎症の程度は、図3のように加熱式たばこに暴露されたマウスと暴露されていないマウスの間で差はありませんでした。また、大脳皮質から抽出したＲＮＡを用いた遺伝子発現解析(bulk RNA sequencing)においても調整p値(Benjamini-Hochberg法)を用いた解析においても、加熱式たばこに暴露されたマウスと暴露されていないマウスの間で遺伝子発現パターンに差はありませんでした。一方、探索的に行った非調整p値を用いた解析では図4のように282個の遺伝子（発現上昇95; 発現減少187）が加熱式たばこへの曝露によって変化していました。これらの遺伝子は、脳下垂体ホルモン活性、神経ペプチドホルモン活性、ガラニン受容体活性に関連していました。
　このことから、加热式たばこの长期使用がアミロイド病理に与える影响は限定的と考えられましたが、アルツハイマー病の前駆期モデルマウスの脳内において、加热式たばこ曝露により、非炎症性経路を介した影响が生じている可能性が明らかになりました。

今后の展开

　加热式たばこ製品の使用にともなう复合化学物质の摂取が、生体にどのような影响を与えるのか（安全性、有効性、危険性）については、様々な角度から评価が必要です。今后は、今回得られた结果がアルツハイマー病の脳内のみに见られる现象なのかを明らかにするほか、ヒトで行うことが困难な研究（例えば、加热式たばこの使用により生じる生体変化を鋭敏にとらえるための血液検査法の开発など）を行うため、本动物実験モデルを活用する予定です。