DESI-MSIにより、SAMP8マウスにおけるストレスと食事性グリーンナッツオイルを介した脳内2-アラキドノイルグリセロールの調節が初めて明らかに。

脱離エレクトロスプレーイオン化質量分析イメージング(DESI-MSI)の応用により、脳内2-アラキドノイルグリセロール(2AG)におけるストレスおよび食事性グリーンナッツオイル(GNO)の影響を調査しました。

背景

脳内のエンドカンナビノイドシグナル伝達系は、様々な生物学的プロセスを調節しています。

このシグナル伝達系は、2つのGタンパク質共役型受容体と2つの主要な内因性リガンドで構成されており、この2つのリガンドのうち、2AGは最も研究されている主要な内因性リガンドです。

2AGは、中枢神経系の発達に極めて重要な役割を果たしています。慢性的かつ反復的なストレスは、マウスの脳内2AG濃度を上昇させ、この増加した脳内2AGは、ストレス反応を抑制するために重要な役割を果たします。

しかし、ストレスが脳の特定部位の2AG濃度に及ぼす影響については、ほとんど知られていません。また、食事介入によって脳内2AG濃度を増加させ、不安行動の予防に利用できる治療法もまだ検討されていません。

グリーンナッツオイル(GNO)は、Plukenetia volubilis の種子から抽出されたものです。オメガ3脂肪酸(FA)を豊富に含み、その補給は認知症モデルマウスの脳内のオメガ3FAレベルを改善います。オメガ3系脂肪酸は脳内2AG濃度を高めることができるため、GNOを摂取することで脳内2AG濃度を高めることができるかもしれません。

しかし、これまで、それに関するエビデンスは不足しています。そこで本研究では、水浸ストレスとGNOの補給が、SAMP8マウスの異なる脳領域における2AGレベルに及ぼす影響を探索するために、研究を実施しました。

ストレスとGNOの補充がSAMP8マウスの異なる脳領域の2AGレベルに及ぼす影響を初めて明らかにすべく、DESI -MSIを適用しました。

この研究では、図1に示すように動物を用意しました。マウスの脳のサンプルを切り取った後、DESI-MSIを適用して、ストレスや食事摂取のGNOが脳の2AGに及ぼす領域特異的な影響を探索しました。最初に、DESI-MSIによるマウスサンプルからの2AGの検出を確認しました（図2）。

次に、私たちは初めてDESI-MSIを用いて、SAMP8マウスの脳内2AGのストレスによる領域特異的な影響を探索しました（図1に記載されています）。マウス脳サンプルからの2AGの検出をDESI-MSIで確認しました（図2）。

ストレスを与えられたSAMP8マウスの脳全体に2AGが増加していることが確認されましたが、視床下部、後脳、中脳において他の脳領域に比べて2AGの蓄積が比較的高く観察されました（図3）。

ストレス負荷を18日間取り除いた後、ストレス負荷のないCO飼料を与えられたSAMP8マウスと比較して、ストレスを受けたSAMP8マウスの脳内2AGの分布にほとんど違いが見られませんでした（図4）。

ただし、GNO摂取はSAMP8マウスの脳内2AGの蓄積を増加させ、水中負荷ストレスのある場合とない場合の両方で見られました（図4A、B）。

サマリー

• ストレスはいくつかの脳領域で2AGのレベルを増加させました。
• ストレス負荷を取り除いた後、脳内2AGのレベルは通常のレベルに戻りました。
• ストレスに対する増加した脳内2AGは、食事中のGNOによって持続されました。
• ストレス負荷がなくても、食事中のGNOは脳内2AGのレベルを上昇させました。

参考文献

1. Islam A, Takeyama E, Nabi MM, Zhai Q,Fukushima M, Watanabe N, Mamun MA,Kikushima K, Kahyo T and Setou M (2022).Stress upregulates 2-arachidonoylglycerollevels in the hypothalamus, midbrain, andhindbrain, and it is sustained by green nutoil supplementation in SAMP8 micerevealed by DESI-MSI. Biochemical andBiophysical Research Communications,609, pp.9-14.