JP4422392B2

JP4422392B2 - 記憶学習能改善剤

Info

Publication number: JP4422392B2
Application number: JP2002239143A
Authority: JP
Inventors: 数晃菊地; 一浩渡邊; 芳春又平
Original assignee: Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: JP2004075618A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｎ−アセチルグルコサミンを有効成分として含有し、経口摂取することにより、記憶・学習障害を改善することができる記憶学習能改善剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
世界一の平均寿命を有する日本では今後ますます高齢化が進み、老人性の痴呆症に対する懸念が高まっていくことは必至である。痴呆症は、脳血管性痴呆症とアルツハイマー症に大別される。脳血管性痴呆症は、脳硬塞、脳血栓、くも膜下出血など、脳血管に障害が起こり、脳組織が破壊された結果、記憶や思考に障害を起こすものである。
【０００３】
一方、アルツハイマー病（以下、ＡＤと略記する。）は進行性の神経変性疾患であり、その原因についてはまだ充分解明されていないが、ＡＤ患者の脳で見い出された病理上の特徴として、ヘリックス対繊維（以下、ＰＨＦと略記する。）のもつれやβ−アミロイドと称されるタンパク質の蓄積が報告されている（Glenner, G. G. et al：Biochem. Biophys. Res. Comm. 120, 885-890, 1984）。また、ＡＤ脳のＰＨＦを構成するタウタンパク質が過度にリン酸化されていることが明らかにされており（Grundke-Iqbal, I. et al：J. Biol. Chem. 261, 6084-6089, 1986）、この現象は神経変性の病因を解釈するのに非常に重要視されている。正常脳のＰＨＦタウタンパク質は、分子内のセリン又はスレオニン残基にO−結合型Ｎ−アセチルグルコサミンを含んでいるが、ＡＤ脳のＰＨＦタウタンパク質ではO−結合型Ｎ−アセチルグルコサミンの量が減少し、その代わりにリン酸化が進行し、結果的にＰＨＦのもつれが形成されると考えられている。ＰＨＦタウタンパク質のO−結合型Ｎ−アセチルグルコサミン化とリン酸化は互いに拮抗し、それらのバランスがＰＨＦのもつれの形成に影響する。ＡＤ脳のＰＨＦ形成の正確な機構はまだ充分明らかにはなっていないが、O−結合型Ｎ−アセチルグルコサミンは、神経の形態及び機能の維持のために必須な糖残基であると言える。
【０００４】
更に、ＡＤ脳においては、タンパク質の構造変化のみならず、多糖類の組成についても特徴的な分布がみられる。Ｎ−アセチルグルコサミン６−硫酸とガラクトースから成る多糖であるケラタン硫酸は、骨組織、角膜、大動脈などに分布する多糖であるが、脳組織にも存在し、脳の発達・老化と共にその量が変化する。Lindahlらの報告（Lindahl, B. et al：J. Biol. Chem. 271, 16991-16994, 1996）によると、ＡＤ患者の大脳皮質におけるケラタン硫酸は、正常脳に比べて半量以下にまで減少しており、神経細胞の構造、機能の維持に重要な多糖である、と述べられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでにＮ−アセチルグルコサミンやグルコサミンを経口投与した場合における脳機能に及ぼす影響については何ら研究されておらず、記憶・学習障害等を改善する目的で、Ｎ−アセチルグルコサミンやグルコサミンを経口的に摂取できるように調製された薬剤は知られていない。
【０００６】
また、ＡＤの治療薬として用いられているアセチルコリンエステラーゼ阻害剤等の抗痴呆薬は、症状を改善したり、症状の進行を遅らせることができるものの、症状を完全に治療することはできず、また、強い副作用を有するため、長期間服用することができなかった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、痴呆症における記憶・学習能障害を効果的に改善することができ、長期間服用しても副作用の心配がなく、手軽に摂取できる記憶学習能改善剤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題を解決するために鋭意研究した結果、グルコサミンあるいはＮ−アセチルグルコサミンを経口摂取することにより、記憶・学習障害を効果的に改善できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤は、Ｎ−アセチルグルコサミンを有効成分として含有することを特徴とする。
【００１０】
この記憶学習能改善剤は、更に、イチョウ葉エキス、ＤＨＡ、フォスファチジルコリン、トコフェロール、及びテアニンから選ばれた少なくとも１種を有効成分として含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤は、Ｎ−アセチルグルコサミンを有効成分とするので副作用の心配がなく、非常に手軽に摂取することができ、痴呆症における記憶・学習能障害を効果的に改善することができる。更に、Ｎ−アセチルグルコサミンの有する様々な生理効果も期待することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤の有効成分であるＮ−アセチルグルコサミン（以下、Ｎ−アセチルグルコサミンをＮＡＧと略記する。）は、糖タンパク質、糖脂質、ムコ多糖などの生体成分中に分布する天然アミノ糖であり、工業的にはカニ、エビ、オキアミ等の甲殻類やイカの軟骨に含まれるキチンを酸及び／又は酵素により加水分解することにより調製できる。
【００１４】
ＮＡＧは、例えば、特許第１８２２０２７号公報に示された方法、すなわち、キチンを酸により部分加水分解して得たＮ−アセチルキトオリゴ糖含有混合物を基質とし、Ｎ−アセチルキトオリゴ糖に対し、加水分解能を有する酵素を作用させることにより調製することができる。
【００１５】
本発明においては、ＮＡＧを、そのまま記憶学習能改善剤として用いることもできるが、他の有効成分として、更に、イチョウ葉エキス、ＤＨＡ、フォスファチジルコリン、トコフェロール、及びテアニンから選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。これらの成分は、記憶学習能力の向上、脳の老化防止、痴呆症状の改善効果を有していることが知られており、ＮＡＧと併用することにより、相乗効果が期待できる。
【００１６】
これらの成分の配合量は適宜設定できるが、例えば、イチョウ葉エキスは、成人１日当たり、乾物換算で０．１〜１００ｍｇ摂取できるように配合することが好ましい。また、ＤＨＡは、成人１日当たり０．１〜１００ｍｇ摂取できるように配合することが好ましい。また、フォスファチジルコリンは、成人１日当たり０．１〜１００ｍｇ摂取できるように配合することが好ましい。また、トコフェロールは、成人１日当たり０．１〜１０ｍｇ摂取できるように配合することが好ましい。また、テアニンは、成人１日当たり０．１〜１００ｍｇ摂取できるように配合することが好ましい。
【００１７】
本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤は、上記の有効成分の他に、薬学的に許容される添加剤を適宜含むことができる。このような添加剤としては、賦形剤、ミネラル類、ビタミン類、糖類、香料、油脂、アミノ酸等が挙げられる。
【００１８】
また、その製品形態は、経口摂取に適した形態であれば特に制限されず、例えば、錠剤、粉末、顆粒、溶液、カプセル剤等が挙げられる。
【００１９】
本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤の服用量は、成人１日当たり、ＮＡＧ換算で１〜５，０００ｍｇが好ましく、１００〜１，０００ｍｇがより好ましい。なお、ＮＡＧは、牛乳１００ｍＬ中に遊離の状態で１１ｍｇ含まれており、母乳中に分泌されるミルクオリゴ糖の構成糖でもあり（Hoff, J.E. et al：J. Dairy Sci. 46, 573-574, 1963）、食経験の豊富な安全な成分であることが確認されている。
【００２１】
【実施例】
試験例１
ＮＡＧあるいはグルコサミン塩酸塩の経口投与による脳機能に及ぼす影響について、老化促進モデルマウス（Senescence-accelerated mouse、以下SAMとする）を用いて検討した。すなわち、４ヶ月齢の雄性SAMP8マウス（早期に老化現象が発現する近交系マウスで、学習・記憶障害の早期発現を特徴とする系統）と、対照として、雄性SAMR1マウス（老化促進を発現しない系統）を使用し、表１に示すように群分けを行い、Ａ群とＢ群には標準飼料を、Ｃ群とＤ群には５質量％となるようにＮＡＧあるいはグルコサミン塩酸塩を混合した飼料を８週間自由摂取させた。
【００２２】
【表１】

【００２３】
摂取期間終了後、１日３回、５日間連続して、モリス水迷路（株式会社ニューロサイエンス製）を使用して逃避遊泳時間を測定した。行動解析には（Video Image Motion Ana1yzer AXIS-90及びAXIS-90用解析ソフトTARGET/2モリス水迷路、株式会社ニューロサイエンス製）を使用した。
【００２４】
モリス水迷路による学習記憶能の評価結果を図１に示した。図１から、試行１、２、３、４及び５日目における平均逃避遊泳時間は、Ａ群で６４．７、４０．５、３８．１、４０．１及び３１．２秒であった。また、Ｂ群では、測定１日目の平均逃避遊泳時間が１０５．７秒であり、２日目以後も、Ｂ群の逃避遊泳時間はＡ群よりも長く、継続して学習・記憶障害が発現していることが分かる。
【００２５】
一方、Ｂ群と比較して、グルコサミン塩酸塩含有飼料を与えたＤ群では、試行５日目における逃避時間がＢ群（７９．５秒）よりも短縮（５５．０秒）し、学習・記憶障害が若干改善される傾向が認められた。また、ＮＡＧ含有飼料を与えたＣ群では、試行２日目以後、逃避時間が大きく短縮（Ｂ群と比較して２９．６〜３０．８％の短縮）した。すなわち、モリス水迷路を使用した評価法により、グルコサミン塩酸塩及びＮＡＧを経口摂取することにより、学習・記憶障害が改善されることが示唆された。特に、ＮＡＧは、グルコサミン塩酸塩よりも効果的に学習・記憶障害を改善できることが示唆された。
【００２６】
試験例２
試験例１と同様にして、SAMP8マウス及びSAMR1マウスをＡ〜Ｄ群に分けて、各群に試験例１と同様の飼料を８週間与えた。
【００２７】
摂取期間終了後、マウスをステップスルー型受動的回避反応装置（マウス用５ch全自ステップスルー・システムMST-05M/A、室町機械株式会社製）の明室に入れ、６０秒後に暗室の扉を開き、マウスが暗室に進入するまでの時間を反応潜時として測定し、これを獲得試行とした。この際、暗室には電流を流し、暗室に入ると電撃刺激が与えられることを学習させた。そして、２４時間後、同様にして反応潜時を測定し、これを再生試行とした。再生試行においては電撃刺激を与えなかった。
【００２８】
ステップスルー型受動的回避反応装置による学習記憶能の評価結果を図２に示す。図２から、Ａ群の反応潜時は、獲得試行時の５７．９秒と比較して、再生試行時で１９２．４秒に増加し、獲得試行による学習効果が認められた。また、標準飼料を与えたＢ群の反応潜時は、獲得試行（３０．８秒）と再生試行（３３．０秒）で変化しないことから、学習効果は現われておらず、学習・記憶障害を発現していることが分かる。
【００２９】
一方、ＮＡＧ含有飼料を与えたＣ群の反応潜時は、獲得試行時（１６．７秒）よりも再生試行時（７５．５秒）で４．５２倍に増加した。また、グルコサミン塩酸塩含有飼料を与えたＤ群では、反応潜時が獲得試行時（１８．７秒）と比べて再生試行時（４８．２秒）で２．５８倍に増加した。すなわち、グルコサミン塩酸塩及びＮＡＧを経口摂取することにより、ステップスルー型受動的回避反応装置により評価される学習・記憶障害の発現を抑制できることが示唆された。特に、ＮＡＧは、グルコサミン塩酸塩よりも効果的に学習・記憶障害の発現を抑制できることが示唆された。
【００３０】
試験例３
試験例１及び２のマウスの脳について、遊離型及び結合型ＮＡＧの含量を測定した。脳組織の前処理法は、文献（Shimizu, H. et al：J. Biochem. 114, 334-338, 1993）に記載の方法を参考とした。すなわち、凍結乾燥した脳に無水ヒドラジンを添加し、１００℃で１０時間加熱して複合糖質から糖鎖を切り出した。分解液のヒドラジンを完全に除去した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で残渣を溶解し、無水酢酸を添加して室温下で１５分間放置した（Ｎ−アセチル化反応）。この反応液を、イオン交換樹脂を用いて脱塩し、エバボレータで減圧濃縮した（試料Ａとする）。次いで、トリフルオロ酢酸を４Ｎ（規定）となるように添加し、１００℃で３時間加水分解後、再び無水酢酸を用いてＮ−アセチル化した後、エバボレータで減圧濃縮して反応溶媒を除去した（試料Ｂとする）。
【００３１】
試料Ａ、Ｂに含まれるＮＡＧ含量について、ABEE（4-アミノ安息香酸エチルエステル）糖組成分析キット（株式会社ホーネンコーポレーション製）による標識後、ホーネンパックＣ18カラム（株式会社ホーネンコーポレーション製）を用いて分析した。HPLC条件を以下に示す。
・HPLCカラム：ホーネンパックＣ18カラム（75mm×4.6mm I.D.）
・溶媒Ａ：０．２Ｍホウ酸カリウム緩衝液（ｐＨ８．９）／アセトニトリル（９３／７）
・溶媒Ｂ：０．０２％トリフルオロ酢酸／アセトニトリル（５０／５０）
・プログラム：溶媒Ａで５０分間の分析後、溶媒Ｂに切り替えて５分間洗浄。再び溶媒Ａに切り替えて平衡化する。
・流速：１ｍＬ／ｍｉｎ
・カラム温度：３０℃
・検出器：蛍光（Ex. 305nm、Em. 360nm）
試料Ａに含まれるＮＡＧを遊離型ＮＡＧ、試料ＢのＮＡＧ量から試料ＡのＮＡＧ量を差し引いた値を結合型ＮＡＧとした。Ａ、Ｂ、Ｃ群のマウス脳におけるＮＡＧ含量を図３に示した。なお、ＮＡＧの含量はμmol/g脳湿質量として表示した。
【００３２】
図３から、遊離型及び結合型ＮＡＧの含量について、Ａ群とＢ群との間では、大きな違いは認められないことが分かる。一方、ＮＡＧ含有飼料を与えたＣ群の遊離型ＮＡＧ量は、0.572μmol/g脳湿質量であり、Ｂ群（0.094μmol/g脳湿質量）と比較して６．１倍に増加していることが分かる。また、Ｃ群の結合型ＮＡＧ量は、0.557μmol/g脳湿質量であり、Ｂ群（0.242μmol/g脳湿質量）比較して２．３倍に増加していることが分かる。
【００３３】
すなわち、経口摂取したＮＡＧは腸管から吸収され、マウス脳組織の遊離型ＮＡＧのみならず、糖タンパク質や糖脂質に結合した結合型ＮＡＧ量にも影響していることが明らとなった。以上の結果から、記憶学習障害改善作用発現のためには、遊離型ＮＡＧを含めて、糖タンパク質に結合するＮＡＧの存在が重要であることが示唆された。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の経口摂取用の記憶学習能改善剤は、Ｎ−アセチルグルコサミンを有効成分とするので副作用の心配がなく、手軽に摂取することができ、痴呆症における記憶・学習能障害を効果的に改善することができる。更に、Ｎ−アセチルグルコサミンの有する様々な生理効果も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モリス水迷路による逃避遊泳時間を測定した結果を示す図である。
【図２】ステップスルー型受動的回避反応装置による反応潜時を測定した結果を示す図である。
【図３】実施例１及び２で用いたＡ〜Ｃ群のマウス脳における遊離型及び結合型ＮＡＧの含量を調べた結果を示す図である。

Claims

Ｎ−アセチルグルコサミンを有効成分として含有することを特徴とする経口摂取用の記憶学習能改善剤（ただし、胃腸粘膜組織障害を伴う食品アレルギーに付随する記憶学習能低下の改善用のものを除く）。
更に、イチョウ葉エキス、ＤＨＡ、フォスファチジルコリン、トコフェロール、及びテアニンから選ばれた少なくとも１種を有効成分として含む、請求項１記載の記憶学習能改善剤。