酵素消化物（E'jiao）は、過酸化水素による細胞死を防ぎ、神経細胞様PC12細胞におけるアミロイドβクリアランスを促進します

Enzyme-digested (E'jiao) prevents hydrogen peroxide-induced cell death and accelerates amyloid beta clearance in neuronal-like PC12 cells.

• Li Xiao
• Feng Liao
• Ryoji Ide
• Tetsuro Horie
• Yumei Fan
• Chikako Saiki
• Nobuhiko Miwa

抄録

老化に伴う変性疾患として、アルツハイマー病は、アミロイドβ（Aβ）の沈着、酸化ストレス、炎症、機能障害、コリン作動性ニューロンの喪失が特徴である。コラ・コリイ・アシニ（CCA）は漢方薬で、弱っていることに関連した病気やアンチエイジングのために使用されてきました。CCAは加齢に伴う神経細胞の変性変化を遅延させる可能性がある。本研究では、酵素消化したCCAの抗酸化活性、細胞保護効果、Aβ除去能を評価した。酸素ラジカル吸光能（ORAC）活性測定の結果、ブタ、ウシ、冷水魚の皮膚由来のゼラチンと比較して、CCAが最も高いORAC活性を示した。CCAとCCADのORAC活性は、保存期間の長さによって徐々に増加した。走査型電子顕微鏡による微細構造解析の結果、2008年、2013年、2017年に製造されたCCAと冷水魚皮由来のゼラチンのうち、2008年に製造されたCCAが最も滑らかな表面構造を呈していた。さらに、神経成長因子分化型神経細胞様ＰＣ１２細胞における過酸化水素（ＨＯ）誘発細胞死に対するＣＣＡＤ（２００８年製造）と冷水魚皮由来の酵素消化ゼラチン（ＦＧＤ）の保護効果を試験した。プレストブルーアッセイでは、0.5 mg/mLでのFGDとCCADの両方がHO処理した神経細胞様PC12細胞の細胞生存率を増加させたことが示された。CCADの保護はFGDのそれよりも有意に優れていた。アセチルコリンエステラーゼ（AchE）アッセイでは、FGDとCCADの両方が神経成長因子で分化した神経細胞様PC12細胞のAchE活性を非処理細胞の89.1％と74.5％に抑制した。これらのデータは、CCADが神経伝達物質であるアセチルコリンを増加させる可能性を示唆しています。CCADは神経細胞様PC12細胞のAchE活性を阻害したが、CCADはHOによるAchEの異常な悪化を防いだ。ELISAおよびネプリリリシン活性測定の結果、Aβ処理した神経細胞PC12において、CCADはアミロイドβ蓄積を減少させ、ネプリリシン活性を増加させることが示された。これらの結果は、CCAがアルツハイマー病の予防や治療に有用であることを示唆しています。

As an aging-associated degenerative disease, Alzheimer's disease is characterized by the deposition of amyloid beta (Aβ), oxidative stress, inflammation, dysfunction and loss of cholinergic neurons. Colla Corii Asini (CCA) is a traditional Chinese medicine which has been used for feebleness-related diseases and anti-aging. CCA might delay aging-induced degenerative changes in neurons. In the present study, we evaluated antioxidant activity, cytoprotective effects, and Aβ removability of enzyme-digested Colla Corii Asini (CCAD). Oxygen radical absorbance capacity (ORAC) activity assay showed that, as compared to gelatins from the skin of porcine, bovine and cold water fish, CCA exhibited the highest ORAC activity. The ORAC activity of CCA and CCAD was increased gradually by the length of time in storage. Ultrastructure analysis by scanning electron microscopy showed that among CCA manufactured in 2008, 2013, 2017 and gelatin from cold water fish skin, CCA manufactured in 2008 presented the smoothest surface structure. We further tested the protective effects of CCAD (manufactured in 2008) and enzyme-digested gelatin from cold water fish skin (FGD) on hydrogen peroxide (HO)-induced cell death in nerve growth factor-differentiated neuronal-like PC12 cells. Presto blue assay showed that both FGD and CCAD at 0.5 mg/mL increased cell viability in HO-treated neuronal-like PC12 cells. The protection of CCAD was significantly superior to that of FGD. Acetylcholinesterase (AchE) assay showed that both FGD and CCAD inhibited AchE activity in nerve growth factor-differentiated neuronal-like PC12 cells to 89.1% and 74.5% of that in non-treated cells, respectively. The data suggest that CCAD might be able to increase the neurotransmitter acetylcholine. Although CCAD inhibited AchE activity in neuronal-like PC12 cells, CCAD prevented HO-induced abnormal deterioration of AchE. ELISA and neprilysin activity assay results indicated that CCAD reduced amyloid beta accumulation and increased neprilysin activity in Aβ-treated neuronal-like PC12 cells, suggesting that CCAD can enhance Aβ clearance. Our results suggest that CCA might be useful for preventing and treating Alzheimer's disease.