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思春期における甘味料摂取の神経代謝効果とラットの抑うつ様表現型との関連
Neurometabolic effects of sweetened solution intake during adolescence related to depressive-like phenotype in rats.
PMID: 32276242 DOI: 10.1016/j.nut.2020.110770.
抄録
目的:
小児期や思春期の間にアスパルテームなどの人工甘味料への曝露は、近年増加している。しかし、アスパルテームの安全な使用は、開発中の脳に潜在的に有害な影響のために疑問視されています。本研究の目的は、思春期におけるアスパルテームの慢性的な摂取が抑うつ的な表現型につながるかどうかを検証し、これらの行動変化の根底にある可能性のあるメカニズムを検討することであった。
OBJECTIVE: Exposure to artificial sweeteners, such as aspartame, during childhood and adolescence has been increasing in recent years. However, the safe use of aspartame has been questioned owing to its potentially harmful effects on the developing brain. The aim of this study was to test whether the chronic consumption of aspartame during adolescence leads to a depressive-like phenotype and to investigate the possible mechanisms underlying these behavioral changes.
方法:
思春期の雄と雌のラットに、生後21日目から55日目まで、自宅のケージ内で水、アスパルテーム溶液、またはショ糖のいずれかを無制限に摂取させた。
METHODS: Adolescent male and female rats were given unlimited access to either water, solutions of aspartame, or sucrose in their home cages from postnatal day 21 to 55.
結果:
強制水泳試験の結果、慢性的なアスパルテームとショ糖の両方の摂取は、男性でより顕著な抑うつ的な行動を誘発することが明らかになった。さらに、アスパルテームの反復摂取は、男性では脳脊髄液（CSF）アスパルテート濃度の上昇、海馬神経新生の低下、海馬レプチンシグナル伝達経路の活性化の低下と関連していた。女性では、アスパルテームの主な効果として、脳由来の神経栄養因子経路の一つであるPI3K/AKTを減少させ、アスパルテームはCSFのアスパラギン酸値を上昇させ、N-メチル-d-アスパラギン酸受容体のGluN2Aサブユニットの免疫含量を減少させることが観察された。
RESULTS: Forced swim test revealed that both chronic aspartame and sucrose intake induced depressive-like behaviord, which was more pronounced in males. Additionally, repeated aspartame intake was associated with increased cerebrospinal fluid (CSF) aspartate levels, decreased hippocampal neurogenesis, and reduced activation of the hippocampal leptin signaling pathways in males. In females, we observed a main effect of aspartame: reducing PI3K/AKT one of the brain-derived neurotrophic factor pathways; aspartame also increased CSF aspartate levels and decreased the immunocontent of the GluN2A subunit of the N-methyl-d-aspartic acid receptor.
結論:
この結果から、思春期のアスパルテームの反復摂取は、抑うつ的な表現型と脳の可塑性の変化と関連していることが明らかになった。興味深いことに、男性は女性よりもアスパルテームの有害な神経代謝作用に対して脆弱であり、性差反応を示しています。今回の結果は、発達の敏感な時期にこの人工甘味料を常時使用することで生じる影響を理解し、その安全な使用の規制に貢献することの重要性を強調した。
CONCLUSION: The findings revealed that repeated aspartame intake during adolescence is associated with a depressive-like phenotype and changes in brain plasticity. Interestingly, males appear to be more vulnerable to the adverse neurometabolic effects of aspartame than females, demonstrating a sexually dimorphic response. The present results highlighted the importance of understanding the effects caused by the constant use of this artificial sweetener in sensitive periods of development and contribute to regulation of its safe use.
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