抗酸化物質 ･ クルクミンによるβアミロイド沈着の抑制と 3 次元・位相 X 線画像で解析する新しい試み

63＜平成 24 年度助成＞

抗酸化物質 ･ クルクミンによるβアミロイド沈着の抑制と3 次元・位相 X 線画像で解析する新しい試み
丸山弘子・川上文貴・武田徹（北里大学医療衛生学部病理学）【要旨】【 目 的 】少子高齢化で長寿社会となった現代において、進行性の脳変性疾患であるアルツハイマー病の患者数増加が予想され、その社会への影響の大きさからアルツハイマー病の発症抑制が急務となっている。近年、食生活がアルツハイマー病発症の重要な要因となりうる可能性が示唆され、植物由来の抗酸化物質 ･ クルクミンのアルツハイマー病抑制効果が注目されている。そこで、クルクミンのアルツハイマー病抑制効果を具体的に検討するため、アルツハイマーモデルマウス･ B6SJL -Tg6799（AD マウス）にクルクミンの長期間経口投与を行い、アミロイド斑とタウの過剰リン酸化に着目して検討を行った。また、高感度な位相 X 線画像によるアミロイド斑の画像化に関しても基礎的な検討を行った。

【 方 法 】B6SJL - Tg6799 F 1 マウスで APP、PS1 両遺伝子陽性の雄性マウスを実験群とし、AD群、AD+Curcumin 0.02%群と AD+Curcumin 0.5%群の 3 群をもうけ、餌を自由摂食させた。各

飼料群の 1）マウスの生存率を求め、2）月齢 10 ヵ月の脳組織を抗 Aβ-40 抗体、抗 Aβ-42 抗体、抗 p-Tau396 抗体と抗 p -Tau404 抗体で免疫組織化学染色した後、大脳皮質 5 か所を評価した。
病理画像から、Aβは Image J を用いて画像内の 3）Aβ斑の個数を算定し、各群を比較検討した。
タウのリン酸化は、4）大脳皮質部位のタウリン酸化抗体陽性細胞数を算定し、各群間での違いを比較検討した。さらに、5）位相 X 線 CT 画像を 17.8 keV で撮影した。

【 結 果 】1）月齢 10 ヶ月の AD マウス各群の生存率は、AD 群（ n =14）が 86%と AD+Curcumin

0.02 % 群（ n =16）が 100 %、AD+Curcumin 0.5 % 群（ n =19）で 84 % で あ っ た が、 生 存 率 の有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た。2）Aβ-42 陽 性 細 胞 数 の 結 果 は Normal 群 ０ 個、AD 群 69 個、
AD+Curcumin 0.02 % 群 41 個、AD+Curcumin 0.5 % 群 76 個 で あ り、Normal 群 に 対 し AD

群 で 有 意 な 増 加 が 認 め ら れ（ p <0.01）、AD 群 に 対 し Curcumin 0.02 % 群 で 有 意 な 減 少 が 認め ら れ た（ p <0.01）。3）p-Tau 404 陽 性 細 胞 数 の 結 果 は、Normal 群 110 個、AD 群 205 個、AD+Curcumin 0.02%群 102 個、AD+Curcumin 0.5%群 208 個であり、Normal 群に対し AD 群で有意な増加が認められ（ p <0.01）、AD 群に対し Curcumin 0.02 % 群で有意な減少が認められた（ p <0.01）。位相 X 線 CT 画像では、AD 群と Curcumin 0.5%で斑状の高密度病変が認められた。

【 考 察 】生存率の結果から、クルクミンのアルツハイマー病抑制効果が認められた。脳内 Aβ沈着数とリン酸化タウ陽性細胞数の結果から、クルクミンの Aβ沈着抑制効果が認められ、Aβ沈着量とリン酸化タウ陽性細胞数の結果に相関性が認められたことから、クルクミンは Aβのオリゴマー化を阻害する可能性が示唆された。また、クルクミンの濃度による差が認められたことからクルクミンの摂取には適量があることが示唆された。濃度によるアルツハイマー病抑制効果の差は、Aβ沈着に対するクルクミンの作用点に起因すると考えられ、今後の検討が必要と考えられた。アミロイドの沈着状態が位相 X 線 CT 画像でも病理と同様に見られた。しかし、実験時間が少なくCurcumin 0.02 %が撮影できなかった点が悔やまれる。

【 結 論 】クルクミン 0.02 %が Aβ沈着を抑制しただけではなく、臨症症状と強い相関性を示し直接神経細胞死を引き起こすタウのリン酸化も同時に抑制した。また、月齢 10 ヵ月の脳内 A β沈着量がクルクミン 0.5 %群では対照群と比べ有意な差は認められず、本研究におけるクルクミンの過剰摂取による副作用は認められなかった。クルクミンはアルツハイマー病予防に効果があり副作用は少ないと考えられた。

64【序浦上財団研究報告書Vol.21（2014）

並び重要視されている。正常タウ蛋白質を PHF論】

様タウ蛋白質に変える酵素としてグリコーゲン

アルツハイマー病は認知障害を主な臨床症状と合成酵素キナーゼ 3β（GSK-3β）が挙げられる。

する進行性の脳変性疾患である。アルツハイマー

GSK-3β を 過 剰 発 現 す る と Ser396 と Ser404 の病は加齢に伴い発症率が増加することから、少子過剰リン酸化が起こり PHF タウに特徴的なエピ

高齢化、長寿社会となった現代社会において患者トープが形成され、樹状突起のシナプスに影響を数の増加が予想され、介護や医療コスト等、社会与えることなく神経変性を起こすことが知られてに与える影響が大きくなってきている。そのためいる。

アルツハイマー病の発症を抑え QOL の低下を抑近年、アルツハイマー病の予防に植物由来（フィえることが次世代への大きな課題となっている。

トケミカル）の抗酸化物質であるクルクミンが注

アルツハイマー病発症機序の全様については目されている。クルクミンとはカレーのスパイス

未だ十分に解明されていないが、その病理学的であるウコン（ターメリック）の黄色色素で、ポ特長としては、老人斑や神経原線維変化が海馬

リフェノールの一種であるクルクミノイドに分類

および大脳皮質の広範囲に沈着することや、タウされる栄養成分である。一般的には、肝臓病やア蛋白質の異常リン酸化の進行に伴い神経細胞の脱ルコールの大量摂取を原因とした病気などへの効落が起こり脳の萎縮、脳室の拡大が見られる。ア果があるとされているが、脳内 Aβの沈着を抑制

ルツハイマー病の発症機構として現在主流となっしアミロイド斑の増加を抑える効果が発見されアているのが、アミロイド前駆体蛋白質（Amyloid

ルツハイマー病予防への効果が期待されている。

precursor protein, APP）からアミロイド蛋白質

アルツハイマー病に対するクルクミンの効果につ（Aβ）が産生され、凝集およびタウ蛋白質の過剰6）
いては様々な研究が行われており 、PC12 細胞リン酸化を引き起こすことによる神経細胞脱落とを用いた In vitro 実験や 7 ）、In vivo 実験で Aβにいうアミロイド仮説である。家族性アルツハイ

よる DNA ダメージを軽減する効果が示され 8）、

マー病の原因遺伝子は、複数存在するが特に特徴トランスジェニックマウス（Tg2576）を用いた経1, 2）。

口投与の実験でも月齢 5 ヶ月におけるクルクミン

この変異遺伝子を導入したトランスジェニックマ

0.05％の経口投与で Aβレベルを減少させる作用

ウスを用いた解析では、Aβ-42 の産生を上昇させが確認されている 9 ）。ここでは、クルクミンのアるとともに Aβ- 40 の産生を抑え Aβ- 42/Aβ- 40

ルツハイマー病発症抑制効果について検討する。

的なものは APP 遺伝子と PS1 遺伝子である比を上昇させる 3- 5）。Aβ- 42 の神経毒性機構については未だ十分に解明されていないが、Aβ- 42 /Aβ- 40 比 の 上 昇 が ア ル ツ ハ イ マ ー 病 を 引5）【目的】

近年、ウコン由来の抗酸化物質であるクルクミき起こす原因であることが示唆されている 。

ンのアルツハイマー病発症抑制効果が注目されてさ ら に、ア ル ツ ハ イ マ ー 病 で は タ ウ 蛋 白 質 のいる。しかし、クルクミンの長期間経口投与によ過剰リン酸化が起こることによる神経原線維変化る抑制効果の検討は未だ研究段階であることか（neurofibrillary tangle : NFT）が見られる。過剰ら、長期間経口投与による抑制効果の検討により、にリン酸化されたタウ蛋白質が重合してβシートクルクミンの効果をより具体的に示す必要がある。

構造を作ることにより生じる。NFT は Aβに比そこで、本研究では、アルツハイマー病の特徴的べ臨床病態とより強い相関関係を示し、Aβにな症状である、1）βアミロイド蛋白質の蓄積と、抗酸化物質 ･ クルクミンによるβアミロイド沈着の抑制と 3 次元・位相 X 線画像で解析する新しい試み

2）タウ蛋白質のリン酸化に焦点を当て、Aβが多65量に蓄積するモデルのダブルトランスジェニック

3. マウスの遺伝子確認法（DNA 抽出法、PCR 法、電気泳動法）

マウス（Tg6799）を用いて、アミロイド斑の主なDNA 抽 出 法： マ ウ ス の 尾 約 2 mm を マ イ ク ロ

構成成分である Aβ- 40 と Aβ- 42 の脳内沈着にチ ュ ー ブ に 採 取、DNA 抽 出 キ ッ ト TaKaRa

ついて解析することにより、クルクミンの Aβ沈

Simple Prep regent for DNA Code 9180（タカ

着抑制効果を検討し、Aβ沈着に伴う病態学的検

ラバイオ株式会社、日本）を用いて、定法に従討を行った。更に、Aβ沈着により誘導されるとい DNA 抽出液を得た。

いわれているタウの過剰リン酸化とその局在につPCR 法：APP 遺伝子検出では 1 検体につき蒸留いて解析検討を行った。
【方1.

水 8.8μl、APP プライマーの APP-F、APP-R、APP-1、APP-2（SIGMA）を そ れ ぞ れ 1.5μl 、法】
マウスの作出と飼育

dNTP を 1μl 、ExTaq 緩 衝 液 を 2μl 、γ-Taq（ 5 unit /μl ）を 0.2μl 、DNA 抽 出 液 2μl を 加

雄性 APP･PS1 ダブルトランスジェニックマウス

え、総 量 を 20μl と し た。 同 様 に PS I で は、･ B6SJL-Tg6799（ The Jackson Labo. ; PA, USA ）PS I プ ラ イ マ ー の PS1-F、PS1-R、PS1-1、と、 雌 性 ノ ー マ ル マ ウ ス ･B6SJL（ The Jackson

PS1-2（ SIGMA）を そ れ ぞ れ 1.5μl、dNTP をLabo. ）を用いて交配し、繁殖させた。作出したマ1μl、ExTaq 緩衝液を 2μl、γ-Taq（ 5 unit/μl）

ウスの尾の先を切断し DNA を抽出し電気泳動にを 0.2μl、DNA 抽 出 液 2μl を 加 え、総 量 を 20

より APP と PS1 遺伝子の両蛋白質が発現していμl とした。APP 遺伝子検出では 95 ℃ 30 秒、ることを確認したマウスを実験に用いた。

54 ℃ 30 秒、72 ℃ 1 分 30 サイクル行い、PS1遺伝子検出では 95 ℃ 30 秒、57 ℃ 30 秒、72 ℃

この実験は北里大学遺伝子組み換え実験安全委

1 分 30 サイクル行って PCR 反応液とした。

員会と、北里大学医療衛生学部実験動物倫理委員会の許可を得て行った。

電 気 泳 動 法：PCR 反応液に Loading buffer を 3μl

長期経口投与実験方法ずつ加え、2 ％アガロースゲルのウェルに 10μl

生 後 7 週 目 か ら AD マ ウ ス に 標 準 飼 料ずつ入れ、分子量マーカーとともに電気泳動し（ Research Diets Inc. ; NJ. USA ）、標準飼料にクた。泳動の終わったゲルをエチレンブロマイド

ル ク ミ ン 0.02 %（ SIGMA-ALDORICH CO. ; Mis.

で染色し洗浄した後、写真撮影をしてバンドをUSA）配合した飼料、クルクミン 0.5 %配合した飼確認した。これにより、APP と PS1 の両遺伝料の 3 種類のいずれかを与える 3 群をもうけ、餌子が確認されたマウスを AD マウスとして実験を自由摂食させた。10 ヵ月の時点でエーテルを用に用いた。

2.

免疫組織化学染色

いて麻酔をかけた後、ヘパリン入り生理食塩水と4.

4 %パラホルムアルデヒド ･ リン酸緩衝液（ PFA,① Aβ- 40 と Aβ- 42（ABC 法 に よ る DAB 発 色 ）pH7.4 ）で灌流固定をして脳組織を取り出した。の免疫組織学染色

脳の一部は脳内の過剰リン酸化を調べるために、脳はパラフィン包埋して 2μm に薄切した。組– 70 ℃で凍結保存した。また、飼育中に死亡した織切片の脱パラフィンを行い、水洗後、0.1M クマウスは肉眼的変化が無いことを確認し、実験終エ ン 酸 緩 衝 液（ pH6.0）に 浸 し て 121 ℃ 10 分 間了時までの生存率を求めた。

オートクレーブをかけ賦活化を行い、3 %の過酸化水素 PBS で内因性ペルオキシダーゼ活性の処

66

浦上財団研究報告書

Vol.21（2014）

理を室温で 20 分間、正常ヤギ血清を用いた非特検討した。

異反応のブロッキングを室温で 30 分間行った。

6.

位相 X 線画像解析

次 に、100 倍 希 釈 し た 一 次 抗 体・Polyclonal

固定後の脳は高エネルギー加速器研究機構

rabbit antibody against Abeta 40 218202（KEK）放射光施設（PE）で行った。位相 X 線イ（ Synaptic Systems, GER）あるいは Beta Amyloid

メージング装置は KEK 内の PE のビームライン

42（ 1-11-3）Rabbit monoclonal Antibody, Purified

BL14C に常設されている。撮影は X 線エネルギー

SIG-39169（ SIGNET）（ CONVANCE ; CA. USA）を17.8 keV で行った。

4 ℃で一晩、二次抗体 ･ABC 試薬（ VECTASTAIN

7.

Elite ABC Rabbit IgG Kit PK-6101,Vector
Labo. ; CA. USA）を 室 温 で 1 時 間 反 応 さ せ、3,3-diaminobenzidine（DAB）（和光純薬工業 ; 大阪）と過酸化水素水を用いて 3 ～ 10 分発色反応を行った。蒸留水中で反応停止後、水洗い、脱水、有意差検定はノンパラメトリック検定 Dunnett法を用いて危険率 5 % 以下を有意とした。
【結果】
実験期間中の生存率

1.

透徹、封入を行い観察した。
② リン酸化タウ Ser396（p-Tau396）と有意差検定

実験期間中の週平均餌摂取量は、各添加飼料群間で差は認められなかった。

Ser404（p-Tau404）の免疫組織学染色

月齢 10 ヶ月の生存率は、AD マウス各群の生

一 次 抗 体 と し て p-Tau（Ser396）: sc-1011815

存 率 は、AD 群（n=14）が 86 % と AD+Curcumin（Santa Cruz Biotechnology, inc. ; CL, USA）あるい

0.02 % 群（n=16）が 100 %、AD+Curcumin 0.5 %は Rabbit monoclonal [EPR2605] to Tau（phospho群（n=19）で 84 %であった（ 図 1）。また、カプラS404）ab92676（abcam Inc. ; KY. USA）を用いて、ンマイヤー法による検定における生存率の有意差①と同様に ABC 法（DAB 発色）による免疫組織は認められなかった。

化学染色を行った。
5.

(%)

画像解析

100

免疫組織化学染色後の標本は大脳皮質部分を90

オールインワン蛍光顕微鏡 BZ-9000（ 株式会社80

キ ー エ ン ス ; 大 阪 ）を 用 い て 200 倍 視 野 で 1 標

70

本 に つ き 5 ヶ 所 ず つ 撮 影 し、Image J（ National60

Institutes of Health ; MD, USA）に て 画 像 解 析 し50た。Aβの染色画像は、Image J を用いて 1 枚ご40とに抗 Aβ- 40、42 抗体陽性部位の面積を測定し、

12

n=14AD+Curcumin0.02%

n=16AD+Curcumin0.5%

n=193

図1

撮影した 5 ヶ所の平均値を各個体のデータとして平均を求め比較検討した。

AD2.

45678910 ()雄性 ADAD
マウスの生存率

画像解析結果

タウ蛋白質のリン酸化の解析は p-Tau396 と月 齢 10 ヵ月 マ ウ ス の 大 脳 皮 質 200 倍 視 野 内

p-Tau404 の抗体陽性細胞数を、撮影した 5 ヶ所に お け る Aβ- 40 斑 の 個 数 の 平 均 値 は、AD 群の写真を用いコロニーカウンターにてカウントし（n =12）28 個、AD+Curcumin 0.02 %群（n=3）8 個、た。タウのリン酸化解析も Aβの解析と同様に、

AD+Curcumin 0.5 % 群（n=10）29 個 で あ り、AD5 ヶ所の平均値を各個体のデータとして求め比較群に対し AD+Curcumin 0.02 %群で有意な減少が抗酸化物質 ･ クルクミンによるβアミロイド沈着の抑制と 3 次元・位相 X 線画像で解析する新しい試み

67

たは面積の値が 0 だった。

認められた（ p<0.05）。
脳内 Aβ沈着量の画像解析においては、AD 群

月 齢 10 ヵ月 雄 性 マ ウ ス の 大 脳 皮 質 200 倍 視に比べて AD+Curcumin 0.02 %群で大脳皮質内の野 内 に お け る p-Tau396 陽 性 細 胞 数 の 各 飼 料

Aβ- 42 斑の数に有意な減少が認められ、クルク群 平 均 値 は、Normal 群（n=4）106 個、AD 群

ミンが Aβの蓄積を阻害していることが確認され（n=13）153 個、AD+Curcumin 0.02 % 群（n=9）

た。しかし、AD+Curcumin 0.5 % 群は AD 群との90 個、AD+Curcumin 0.5%群（n=8）197 個であり、差は認められなかった（ 図 2）。大脳皮質 200 倍視

Normal 群（n=4）に対し AD 群（n=13）で増加傾向野内における Aβ- 42 斑の個数の平均値は、ADが 見 ら れ、AD 群（n=13）に 対 し AD+Curcumin群（n=12）69 個、AD+Curcumin 0.02 % 群（n=3）

0.02 % 群（n=9）で 有 意 な 減 少 が 認 め ら れ た

41 個、AD+Curcumin 0.5%群（n=10）76 個であり、（ p <0.01）。
月 齢 10 ヵ月 マ ウ ス の 大 脳 皮 質 200 倍 視 野

AD 群に対し AD+Curcumin 0.02 %群で有意な減内 に お け る p -Tau404 陽 性 細 胞 数 の 各 飼 料 群（ 図 3）。
少が認められた（ p < 0.05）
また、月齢 10 ヵ月の Normal 群では Aβ- 40、平均値は、Normal 群（n =4）110 個、AD 群（n =10）

Aβ- 42、いずれにおいても染色されず、個数ま2 0 5 個、AD+Curcumin 0 . 0 2 % 群（ n = 9）1 0 2 個、

ŭǮþ図ɒ2 A#Aβ--4242 染色þ ɒ  A# -42 ŭ ǮɏÈ ɏ   Ɏ ÈɎ

（個）

100 100p<0.05p<0.05

80 80
60

60
40

40
2020
00

NormalNormalAD

AD+Curcumin
0.02%

AD+Curcumin
0.5%

AD

AD+Curcumin

AD+Curcumin
0.5%

雄性マウス月齢
10¢
ヵ月：Aβ42ŕ斑の個数
図3 ȷþ 3Ļ  e v Ť Ɍ 10Ť ɔ A#-42
QÈœ0.02%þ 3 ȷ Ļ  e v Ť Ɍ 10 ¢ Ť ɔ A# -42 ŕ Q È œ11

68

浦上財団研究報告書

Vol.21（2014）

AD+Curcumin 0.5 % 群（n =8）208 個 で あ り、が小さく、撮像系の空間分解能の関係で、個々のNormal 群（n =4）に対し AD 群（n =10）で有意なアミロイド斑を計測することが難しい事が明らか増加が認められ（ p <0.01）、AD 群（ n =10）に対しとなった。

AD+Curcumin 0.02 %群（n =9）で有意な減少が認【考められた（ p <0.01）（ 図 4, 5）。

察】

位相 X 線 CT 画像では、AD 群と AD+Curcumin

本研究で用いたAPP･PS1ダブルトランスジェ

0.5 %で斑状の高密度病変アミロイド斑が認めら

ニックマウス･ B6SJL-Tg6799 は生後 2 ヶ月かられた。健常マウスでは、灰白質部にアミロイド斑Aβの蓄積が始まり、沈着量は生後 4 ヶ月以降指が見られなかったが、AD 群ではアミロイド沈着数関数的に上昇する。本研究における月齢 10 ヵが確認できた。沈着の状態は病理標本と類似し

月 時 点 で の 生 存 率 は、AD マ ウ ス で は AD 群 とていた。しかし、今回の動物モデルでは、以前のAD+Curcumin 0.5 % 群で 85 %に低下した。AβAD 動物モデルと異なり、アミロイド斑の大きさの沈着が始まる生後 2 ヶ月と沈着量が急激に増加þ 4 p-Tau404 ŭ Ǯ
図 4 p-Tau404 染色4p-Tau404ŭǮþ
4 p-Tau404
p-Tau404ŭŭǮǮþ 4þ   ɎÈɏ
300
250
200
150
100500Èɏɏ   ɎɎÈ（個）
300
300
250
250

p<0.01p<0.01
pp<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01ppp<0.01200200150
150100100505000

Normal Normal
NormalADAD+Curcumin
ADAD+Curcumin
AD+Curcumin
ADAD+Curcumin
AD+Curcumin
AD AD+Curcumin
AD+Curcumin
AD+Curcumin
0.02%0.02%
0.5%
0.5%
0.02%
0.5%
0.02%
0.5%

ȷĻŤ¢ŤĻǑ ȷþ
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p-Tau404ȴ ĻȴǑǥ      þ55ȷ
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p-Tau404
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Ɍ1010ɔ¢Ťɔ
ɔp-Tau404
p-Tau404
ȴĻǑǥǥþ
図 5 雄性マウス月齢 10 ヵ月：p-Tau404 陽性細胞

12121212抗酸化物質 ･ クルクミンによるβアミロイド沈着の抑制と 3 次元・位相 X 線画像で解析する新しい試み

69

する生後 4 ～ 6 ヵ月に生存率の低下が認められたした定量解析法を用い、沈着量の定量的な解析法

が、AD+Curcumin 0.02 %群で死亡が確認されなを現在進めている。

かった（ 図 1）。この結果からクルクミンにはアルツハイマー病抑制効果があることが認められ、ク謝ルクミンの添加濃度による効果の差があることが示唆された。
AD 群に比べて AD+Curcumin 0.02 %群で有意辞
本研究は、科学研究費補助金（22580145）ならびに公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団助成金を受けて実施された。

な減少が認められ、AD 群と AD+Curcumin 0.5%群で差が認められなかったことから、クルクミン

文の摂取には適量があり、過剰な摂取は Aβ沈着抑1) Goate A, Chartier-Harlin MC, Mullan M, Brown J, Crawford
F, Fidani L, et al. Segregation of a missense mutation in theamyloid precursor protein gene with familial Alzheimer’s
disease. Nature. 1991;349(6311):704-6.

制効果を示さない可能性が示唆された。
脳 内 リ ン 酸 化 タ ウ 陽 性 細 胞 数 の 結 果 は、
p-Tau396 お よ び p -Tau404 の 両 方 で、AD 群 に比べ AD+Curcumin 0.02 %群で有意な減少が認められた（ 図 4, 5）。しかし、AD 群と AD+Curcumin0.5 %群で差が認められず、脳内 Aβ沈着数解析の結果と同様の傾向を示した。脳内 Aβ沈着数と脳内 p-Tau 陽性細胞数の両方の値が AD 群に比べて AD+Curcumin 0.02 %群で減少しており、AD 群と AD+Curcumin 0.5%群で差が認められないという傾向を示した。これから、脳内 Aβ沈着数と脳内 p-Tau 陽性細胞数の相関性が認められ、脳内 Aβ沈着からタウ過剰リン酸化へ至るカスケードの正当性が示唆された。本研究におけるクルクミンの 0.5％摂取による副作用は認められなかったが、クルクミンの摂取量による影響を検討する必要があると考えられる。今後は、発症早期段階での脳組織を解析することで、クルクミンのアミロイド沈着抑制のメカニズムを明らかにできると考えられる。
位 相 X 線 CT 画 像 で、AD 群 と AD+Curcumin
0.5 %で斑状の高密度病変アミロイド斑が認められた。沈着の状態は病理標本と類似していた。しかし、本動物モデルでは、アミロイド斑の大きさが小さく、撮像系の空間分解能の関係で、個々のアミロイド斑を計測することが難しい事が判明した。そこで、MRI を用いた信号解析技術を応用

献2) Sherrington R, Rogaev EI, Liang Y, Rogaeva EA, LevesqueG, Ikeda M, et al. Cloning of a gene bearing missense
mutations in early-onset familial Alzheimer's disease.
Nature. 1995;375(6534):754-60.
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浦上財団研究報告書

Vol.21（2014）

Inhibitory effect of antioxidant, curcumin of βamyroid depositionand new attempt to analyze the three-dimensional-phase
X-ray image of the mouse brain
Hiroko Maruyama, Fumitaka Kawakami, Tohoru Takeda
Department of Histocytopathology,
Kitasato University Graduate School of Medical Sciences
The patient of Alzheimer’s disease (AD) is increasing in worldwide, and preventionof AD is urgently needed. Recently, occurrence of AD is partially thought to be affectedby dietary habits, and inhibition of AD by plant-derived antioxidants curcumin has great
attention from many AD researches. In this study, the effect of curcumin was examined forimpaired long-term memory, inhibition of amyloid deposition and hyperphoshorylationof tau in the brain using long-term oral administration of curcumin to AD model (B6SJLTg6799) mouse. In addition, phase contrast X-ray CT with X-ray energy17.8 keV wasperformed.
The F 1 mice with both genes of APP and PS1 was divided into three groups; AD malemouse (AD), AD mouse feeding curcumin 0.02% (AD+Curcumin 0.02%), and AD mouse
feeding curcumin 0.5% (AD+Curcumin 0.5%). The immunohistochemical staining of brain
was performed with anti-Aβ-40 antibody, anti-Aβ-42 antibody, anti-p-Tau396 antibody,and anti-p-Tau404 antibody issue at 10 months of age. We measured the area and thenumber of Aβ plaques in five-point of cerebral cortex using Image J, and compared among
three groups. The number of phosphorylated tau protein (p-Tau) positive cells p-Tau396
and p-Tau404 was also measured.
The 10 months survival rate in AD mouse was 86 % in AD group, 100 % inAD+Curcumin 0.02% group, and 84 % in AD+Curcumin 0.5% groups. At 10 months ofage, number of Aβ-42 plaque in the cerebral cortex (measured size: 273×10 3 μm2 ) of malemice was 69 in AD group, 41 in AD+Curcumin 0.02% group, and 76 in AD+Curcumin
0.5% group. A decreased area in AD+Curcumin 0.02% group was significantly observed
comparing to the AD group (p<0.05). In male mouse, positive cell number of p-Tau404
was observed 110 in normal group, 205 in the AD group, 102 in the AD+Curcumin 0.02%
group and 208 in the AD+Curcumin 0.5% group, respectively. The increased p-Tau wasobserved in the AD group significantly comparing to the normal group (p<0.01), andthe decreased p-Tau was shown in AD+Curcumin 0.02% group compared to the AD
group (p<0.01). In phase contrast X-ray CT, high-density spots were observed in AD andCurcumin 0.5% groups.
In Alzheimer’s disease model mouse, 0.02% curcumin improved the survival rate,and short-term memory impairment. The Aβ deposition and phosphorylated tau were also
inhibited by 0.02% curcumin. On the other hand, 0.5% curcumin had not suppressed theamyloid deposition and phosphorylated tau. Owing to different response by curcumin dose,
we must consider the adequate dose of antioxidants as curucmin to inhibit Aβ deposition.
High-density spot observed in phase contrast X-ray CT corresponded to amyloid plaquesin pathological images. However, Curcumin0.02% group could not be imaged by phasecontrast X-ray CT due to the limited experimental time.
Curcumin is not only inhibited Aβ deposition but also to prevent the Tau phosphorylation, and especially, the different effect to prevent Aβ deposition depend to dose wasvery important result. Low dose curcumin might be considered to prevent the AD, and thiscauses to very little side effect.