광생체변조(PBM) 치료법은 신경변성 및 기타 뇌 질환을 치료하기 위해 마우스 및 인간이 아닌 영장류 모델에서 광범위하게 연구되었습니다. 최근에 발표된 연구에서는 과학 보고서연구자들은 알츠하이머병(AD)의 유전자 조작 마우스 모델에서 PBM 치료의 효과를 평가했습니다.

체류: 알츠하이머병 쥐 모델에서 광생체변조에 대한 무작위 맹검 연구에서는 보호 효과가 나타나지 않았습니다. 이미지 출처: JuYochi / Shutterstock.com

PBM의 치료법은 무엇입니까?

PBM 또는 저수준 광선 요법(LLLT)은 발광 다이오드(LED)에서 방출되는 파장의 600~1000나노미터(nm) 사이의 저에너지 빛에 조직을 노출시키는 것을 포함합니다. 이전에는 레이저가 PBM을 치료하는 데 사용되었지만 LED는 저렴한 비용, 인간에게 전달될 가능성이 높고 안전성이 향상되어 광원으로 선택되었습니다.

PBM 치료는 다양한 질병을 완화시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 잠재적인 치료 효과를 담당하는 메커니즘은 아직 불분명합니다. 현재 연구자들은 광자 흡수가 전자 여기, 광이성체화 또는 향상된 유체 관류/미세 순환을 촉진하는 과정인 광여기가 관련될 수 있다고 가정합니다. 아데노신 삼인산(ATP) 생산에 관여하는 시토크롬 C 산화효소에 의한 광자 흡수도 제안되었습니다.

연구에 대하여

현재 연구에서 연구자들은 유전적으로 조작된 알츠하이머병 모델인 5xFAD 쥐를 저에너지 또는 고에너지 PBM 치료로 치료하고 이 치료의 효과를 대조군과 비교했습니다. 두 치료 그룹 모두 5개월 동안 일주일에 3번, 100Hz에서 810nm 가벼운 스트로크를 받았고, 각 치료는 2분 동안 지속되었습니다. 치료는 생후 첫 달에 시작되어 생후 6개월까지 지속됩니다.

생쥐는 5개월 치료 전후에 개방형 테스트, 새로운 객체 인식 테스트(NORT), Y-미로 및 모리스 수중 미로를 포함하여 여러 가지 행동 연구를 거쳤습니다. 안락사 후 뇌의 조직병리학적 분석을 수행하여 아밀로이드-β(Aβ), 이온화된 칼슘 결합 어댑터 분자 1(Iba1) 및 신경 핵 항원(NeuN) 발현을 측정했습니다.

결과

생후 2개월까지 5xFAD 마우스에서 뇌 신경교증과 Aβ 플라크가 모두 관찰되었으며, 인지 행동 장애는 생후 5개월부터 관찰되었습니다. 연구자들은 쥐의 머리를 면도하면 PBM 치료로 인한 빛 투과가 최대 96% 감소한다는 사실을 발견했으며, 이로 인해 연구자들은 연구 기간 동안 쥐의 머리를 면도한 상태로 유지하게 되었습니다.

치료를 받지 않은 6개월 된 5xFAD 쥐는 모리스 물 미로에서 플랫폼을 찾는 데 1개월 된 쥐보다 훨씬 더 오랜 시간이 걸렸는데, 이는 나이가 많은 5xFAD 쥐의 운동 능력 저하를 반영하는 것 같습니다. 처리되지 않은 5xFAD 마우스의 1개월에서 6개월 사이에 NORT 테스트와 y-maze 테스트에서는 유의미한 차이가 관찰되지 않았습니다. 실제로 쥐는 6개월령에 NORT 테스트에서 훨씬 더 큰 식별 지수를 보였고 y-maze 테스트에서는 더 높은 자발적 변화 비율을 보였습니다.

저에너지 또는 고에너지 PBM 치료는 대조군에 비해 생쥐의 행동 결과에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 마찬가지로, 대조군 처리 마우스와 비교하여 뇌 내 Aβ 침착, 신경 증식 또는 소교세포 반응 측면에서 저에너지 및 고에너지 PBM 처리 간에는 유의미한 차이가 관찰되지 않았습니다.

결론

현재 연구에서 연구자들은 알츠하이머병 치료에 있어 PBM의 잠재적 효과를 평가하기 위해 가장 널리 사용되고 일반적으로 인정되는 알츠하이머병 쥐 모델을 사용했습니다. 생후 6개월까지 저에너지 또는 고에너지 PBM 치료는 행동 수행 능력이나 신경변성의 병리학적 특징에 큰 영향을 미치지 않았습니다.

향후 연구에서는 6개월 이후의 PBM 치료의 장기적인 효과를 조사할 수 있습니다. 인간의 질병 진행과 비교했을 때, 본 연구에서 5xFAD 마우스의 6개월 수명은 알츠하이머병의 경도 인지 장애(MCI) 단계에 해당합니다. 뇌.

질병의 MCI 단계를 목표로 삼는 것은 질병의 진행을 완화하는 데 중요합니다. 이 단계에서는 새로운 알츠하이머병 치료제의 사용이 승인되었지만, 이들 약물 중 다수는 임상 증상 개선에 있어 제한된 효과와 관련이 있습니다. 따라서, AD 동안 경도 인지 장애를 치료하기 위한 새로운 치료법을 식별하는 것이 시급히 필요합니다.