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アストラガロシドは、アセチルコリンを回復させ、脳波を正常化することで、マイクロ波による機能障害からラットの脳を保護します
Astragaloside protects rat brain from microwave-induced functional injuries via restoring acetylcholine and normalizing electroencephalogram.
PMID: 32677014 DOI: 10.1007/s11356-020-07915-0.
抄録
私たちのグループなどの研究では、30mW/cmのマイクロ波がラット海馬の構造を損傷し、神経細胞の機能を損なう可能性があることが報告されています。また、ハトムギから精製されたアストラガロシドの神経保護効果は、神経変性疾患の動物モデルで実証されています。今回の研究では、30mW/cmのマイクロ波をラットに照射すると空間学習や記憶能力が障害されるのに対し、アストラガロシドはその障害を有意に緩和できることを明らかにしました。また、病理学的解析の結果、アストラガロシドは、ミトコンドリアの腫脹やキャビテーション、小胞体の腫脹や拡張、シナプスギャップの消失、小胞の凝集など、マイクロ波によって誘発される損傷から神経細胞を保護することが示された。さらに、マイクロ波によるシナプスの構造損傷は、情報伝達に重要な神経伝達物質であるアセチルコリンのダウンレギュレーションをもたらしましたが、アストラガロシドはシナプスの構造を保護し、ラット海馬のアセチルコリンレベルを回復させることができました。さらに、アストラガロシドはマイクロ波照射後の脳波の回復を促進し、神経細胞機能の正常化を促進することが示唆された。以上のことから、アストラガロシドはラット海馬の形態学的構造を保護し、アセチルコリンレベルを回復させ、脳波を正常化することで脳機能を改善する可能性があることが示唆された。このことから、アストラガロシドは、マイクロ波によって誘発された中枢神経系（CNS）の損傷を治療するための有望な候補となる可能性があると考えられる。
Studies from our group and others have reported that 30 mW/cm microwave could damage the structures of rat hippocampus, as well as impair the neuronal functions. The neuroprotective effects of astragaloside, purified from Astragalus membranaceus, have been demonstrated in animal models of neurodegenerative diseases. In this study, we found that 30 mW/cm microwave impaired spatial learning and memory ability in rats, while astragaloside could significantly alleviate the injuries. The pathological analysis also showed that astragaloside protected neurons from microwave-induced damages, such as mitochondrial swelling and cavitation, rough endoplasmic reticulum swelling and dilation, synaptic gap disappearing, and vesicle aggregation. Moreover, microwave-induced structural damage of synapse resulted in downregulation of acetylcholine, an important neurotransmitter for information transmission, while astragaloside could protect the structure of synapse, as well as restore the acetylcholine level in rat hippocampus. Furthermore, astragaloside also accelerated the recovery of brain electroencephalogram (EEG) after microwave exposure, indicating that astragaloside could promote the normalization of neuronal functions. In conclusion, astragaloside protected the morphological structures and restored acetylcholine level in rat hippocampus, which could improve brain functions via normalizing brain EEG. Therefore, astragaloside might be a promising candidate to treat microwave-induced injuries of central nervous system (CNS).