低酸素療法：低酸素レベルがパーキンソン病の運動機能を回復させる

ブロード研究所とマサチューセッツ総合病院ブリガム校の科学者たちは、エベレストベースキャンプの大気（酸素濃度約15%）に匹敵する慢性低酸素状態が、パーキンソン病の実験モデルを持つマウスの運動障害の進行を抑制し、場合によっては部分的に回復させることを実証しました。この研究は、Nature Neuroscience誌に掲載されています。

研究者たちは何をしましたか?

• パーキンソン病モデル: MPTP 毒素を使用して、マウスで PD の特徴であるドーパミン神経変性変化が誘発されました。
• 介入：MPTP投与前後数週間にわたり、動物は酸素濃度を低下させたチャンバー（低酸素環境）で飼育された。対照群マウスは通常の環境で飼育された。
• 効果評価: 回転シリンダーと協調テストで運動活動をテストし、黒質のドーパミン細胞の免疫染色によって神経細胞の生存を評価しました。

主な調査結果

1. 運動機能の回復：

   • 低酸素状態のマウスは、健康な動物のほぼ90％のレベルで回転する円筒上に留まる能力を維持しましたが、対照動物では指標の最大60％を失いました。

2. ドーパミンニューロンの保護：

   • 低酸素環境は過酸化水素と酸化ストレスマーカーの過剰な蓄積を抑制し、黒質のドーパミンニューロンの保護に貢献しました。

3. 介入の窓口:

   • 最も顕著な神経保護効果は、毒性攻撃の1週間前までに低酸素状態を開始した場合に観察されましたが、その後でも「山岳気候」により部分的な回復が促進されました。

提案されたメカニズム

• 酸化ストレスの軽減：PO₂の減少により、PDの発症の鍵となる活性酸素種の形成が減少します。
• 適応経路の活性化：低酸素状態は、代謝ストレスや毒性ストレスに対するニューロンの耐性を高める HIF-1α 依存性遺伝子を刺激します。
• 代謝経済：酸素消費量を減らすと細胞は「エコノミーモード」になり、退化のプロセスが遅くなります。

「運動機能の回復を観察することで、多くのニューロンは死んでいるのではなく、単に抑制されているだけであることが分かりました。低酸素状態はニューロンを『目覚めさせ』、保護するのです」と、共同筆頭著者のヴァムシ・ムータ氏は述べている。

機会と課題

• 低酸素療法：酸素濃度を低下させたチャンバー内での短時間のセッションは、従来の方法（L-ドーパおよび神経刺激）を補完することができます。
• 安全性と投与量: 副作用 (低酸素症、肺のリスク) を避けるために、低酸素状態の最適なレベルと期間を決定する必要があります。
• 臨床試験：将来 - パーキンソン病患者を対象に「低酸素療法」の忍容性と生活の質への影響をテストするための初期パイロット研究。

著者らは次のような重要な点を強調している。

1. 代謝の「
   節約」による神経保護 「低酸素によりドーパミンニューロンの代謝需要が低くなり、活性酸素種の形成が減り、細胞が MPTP の毒性から保護されます」と Vamsi Mootha 教授は指摘しています。

2. 治療のタイミングは重要
   「神経毒投与の7日前に低酸素状態を開始した場合に最大の効果が見られましたが、脳卒中後の低酸素状態によっても機能の部分的な回復がもたらされ、臨床介入の余地が生まれました」と共著者のジェフリー・ミラー博士はコメントしています。

3. 「低酸素療法」の展望
   「脳環境の薬理学的調節から治療的調節への移行は、根本的に新しいアプローチです。私たちの現在の課題は、最適な酸素濃度パラメータを決定し、パーキンソン病患者にとって安全なプロトコルを構築することです」とリンダ・ズー博士は要約します。

この研究は、薬物ではなく、脳内の周囲の空気を制御し、ドーパミンニューロンが生存するのと同じような条件を作り出すことで、パーキンソン病の神経変性を遅らせるための新しいパラダイムアプローチを切り開きます。