ジャスモン酸メチルは、モノアミン神経伝達、抗酸化防御システム、Nrf2発現の調節を介して、慢性的なストレス誘発性の記憶機能障害を逆転させる

Methyl jasmonate reverses chronic stress-induced memory dysfunctions through modulation of monoaminergic neurotransmission, antioxidant defense system, and Nrf2 expressions.

• Oritoke M Aluko
• Solomon Umukoro

抄録

予測不可能な慢性軽度ストレス（UCMS）は、酸化ストレスの増加とモノアミン作動性神経伝達およびコリン作動性神経伝達の調節障害を介して記憶障害を引き起こすことが示されている。抗ストレス植物ホルモンであるジャスモン酸メチル（MJ）の慢性ストレス誘発性精神病に対する効果は以前にも報告されているが、抗酸化防御分子、モノアミン作動性伝達物質、赤血球2関連因子2（Nrf2）免疫陽性細胞への影響については、これまであまり詳しく研究されていなかった。本研究では、UCMSに曝露されたラットを対象に、記憶機能、抗酸化バイオマーカー、モノアミン伝達物質、Nrf2免疫陽性細胞の発現に及ぼす影響を検討した。ラットにはUCMS曝露30分前にMJ（10、25、50mg/kg）を腹腔内注射し、28日間毎日投与した。記憶機能は29日目に修正された高架プラス迷路と新規物体認識試験を用いて評価された。ラット脳組織において、抗酸化バイオマーカー、モノアミン（セロトニン、ノルアドレナリン、ドーパミン）、Nrf2免疫陽性細胞の発現量を測定した。また、コリンエステラーゼとモノアミン酸化酵素の活性も測定した。UCMSラットにおいて、MJは記憶障害を軽減し、モノアミンの脳内濃度を上昇させた。UCMSにより誘発された脳内コリンエステラーゼおよびモノアミン酸化酵素活性の上昇はMJにより抑制された。また、MJはUCMSによる脳内抗酸化酵素（CAT, GPx, GST, SOD）およびチオール含量の減少を抑制した。UCMSによるラット脳内のNOレベルとNrf2免疫陽性細胞発現の増加は、MJによって抑制された。以上のことから，UCMSに曝露されたラットにおいて，抗酸化防御分子やモノアミン/コリン作動性神経伝達物質を増加させ，Nrf2免疫陽性細胞の発現を低下させることが，MJの記憶促進効果に寄与している可能性が示唆された。

Unpredictable chronic mild stress (UCMS) has been shown to cause memory loss via increased oxidative stress and deregulation of monoaminergic and cholinergic neurotransmissions. Although the benefits of methyl jasmonate (MJ), a well-known anti-stress plant hormone against chronic stress-induced psychopathologies, have been earlier reported, its effects on antioxidant defense molecules, monoaminergic transmitters, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) immunopositive cells have not been extensively studied. The present study was designed to examine its effect on memory functions, antioxidant biomarkers, monoaminergic transmitters, and Nrf2 immunopositive cell expression in rats exposed to UCMS. Rats received an intraperitoneal injection of MJ (10, 25, and 50 mg/kg) 30 min before exposure to UCMS daily for 28 days. Memory function was assessed on day 29 using a modified elevated plus maze and novel object recognition tests. The antioxidant biomarkers, level of monoamines (serotonin, noradrenaline, and dopamine), and Nrf2 immunopositive cell expression were determined in the rat brain tissues. The activity of cholinesterase and monoamine oxidase enzymes was also determined. MJ attenuated memory deficits and elevated the brain levels of monoamines in UCMS rats. UCMS-induced increase of brain cholinesterase and monoamine oxidase activities was inhibited by MJ. Also, MJ attenuated UCMS-induced decrease in antioxidant enzymes (CAT, GPx, GST, and SOD) and thiol contents in the brains of rats. UCMS-induced increase in NO level and Nrf2 immunopositive cell expression in the rat's brain was attenuated by MJ. Taken together, these findings suggest that increasing antioxidant defense molecules and monoaminergic/cholinergic neurotransmitters and decreasing the Nrf2 immunopositive cell expressions may contribute to the memory-promoting effects of MJ in rats exposed to UCMS.