活性酸素（ROS）は、ミトコンドリアの代謝過程で生成される不安定な分子である。
これらの分子は、脳組織を攻撃し、酸化的損傷を引き起こすなど、多くの問題を引き起こす可能性がある。
今回、ある科学者グループが、活性酸素とアルツハイマー病（AD）の関連性を発見し、ADの進行が活性酸素による脳の酸化的損傷と密接に関連していることを実証した。
研究者らが5xFADトランスジェニックマウスモデルを用いて、どのようにこの関連性を明らかにしたかは、こちらをお読みいただきたい。
これまでのADの躍進を土台に
2016年の研究では 2016年の研究ビタミンE欠乏症の実験動物における酸化レベルを調べるために、科学者チームがラットモデルを使用した。
その結果、ビタミンE欠乏症の高齢ラットでは、若いラットよりも酸化レベルがかなり高いことが判明した。
同時に、高い酸化レベルは脳細胞に悪影響を及ぼす可能性があることも明らかになった。
研究者たちは、このことがADとの関連を示唆していると考えた。 酸化ストレスとの関連しかし、研究チームは、ミトコンドリアの酸化機能障害によって生じる活性酸素について、さらに詳しく調べる必要があった。
そして今回、同じ研究チームが、ADの進行がミトコンドリアの酸化機能障害、ひいては脳の酸化的損傷と密接に関連していることを確認した。
この研究は、福井宏治教授が率い、同僚の吉田直樹教授、加藤祐悟教授、高津弘克教授らと共同で行われた。 掲載誌 バイオメディシンズ.
5xFADトランスジェニックマウスモデルの研究
最新の研究では、3ヵ月、6ヵ月、20ヵ月の5xFADトランスジェニックマウスを3群用いた。
これらのマウスを健康な対照マウスと比較した。
研究者たちはまず、マウスの認知能力と協調性をテストすることから始めた。このテストでは、モリス水迷路とロータロッドテストという2つの標準的な実験を行った。
水迷路テストでは、5xFADトランスジェニックマウスは迷路の完走に時間がかかったが、スピードは落ちなかった。
興味深いことに、ロタロッドテストでは、6ヵ月齢と20ヵ月齢の5xFADマウスは、年齢をマッチさせた対照マウスよりも長い時間ロッドの上にとどまっていた。
研究責任者の福井宏治氏によれば、これは両群間の体重差によるもので、対照マウスは5xFADマウスより重かった。
結局のところ、5xFADマウスは認知機能に障害があった可能性が示唆されたが、協調運動には問題がなかった。
5xFADトランスジェニックマウスにおける認知機能障害の評価
研究チームは、5xFADマウスが認知障害を起こしたことを確認した。
しかし、どのAD関連タンパク質がこの現象の原因なのかは不明であった。
そこで研究チームは、両群のマウスから脳のさまざまな部位の組織サンプルを採取した。
そして、それぞれのサンプル中の酸化マーカーを評価した。
その結果は興味深いものであった。
まず、5xFADマウスは、ADの進行に関連するタンパク質であるAβのレベルが高いことがわかった。
また、5xFADマウスは加齢とともにAβが徐々に増加していた。
また、ADに関連するタンパク質Aβ1-42が、脳の他の部位よりも海馬で非常に高いという事実も興味深かった。
全体として、研究チームは、海馬におけるAβ1-42の凝集が、被験者の認知機能障害を直接引き起こしていることを確認することができた。
ミトコンドリア損傷と神経細胞の生存
最後に、研究チームは発見を活性酸素に関連づけた。
研究チームは当初、活性酸素によるミトコンドリアの損傷が、AD患者にみられる脳神経細胞の死と密接に関係しているという仮説を立てた。
研究チームは、5xFADマウスの主要なミトコンドリア酸化酵素のレベルを調べることで、この仮説を探った。
これらの酵素のひとつである3-NT（3-ニトロチロシン）は、より高い酸化の指標であり、5xFADマウスでは加齢とともに増加することがわかった。
これは、酸化がミトコンドリアの機能障害を引き起こし、最終的にはADの進行に見られる認知機能障害につながるという証拠であった。
_____
福井教授の研究チームは、5xFADマウスを研究することで、酸化、ミトコンドリア機能障害、ADの進行の間の重要な関係を特定することができた。
このことを念頭に置いて、研究チームは、この壊滅的な疾患の治療を前進させる他の関連性を見出すことができるかもしれない。 SCANTOXは、1977年の設立以来、GLP/GCPに準拠し、最高グレードの創薬、規制毒性およびCMC/分析サービスを提供する医薬品開発業務受託機関（CRO）であるScantoxの一員です。
SCANTOXは中枢神経系（CNS）疾患、希少疾患、精神障害に関連する前臨床試験に重点を置いています。
現場で利用可能な高度に予測可能な疾患モデルと比類のない前臨床経験により、Scantoxはあらゆる規模のバイオ製薬会社のほとんどのCNS医薬品開発のニーズに対応することができます。
SCANTOXの詳細については、www.scantox.com。
