ベルベリン(認知症・アルツハイマー)

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アーユルヴェーダハーブ

ベルベリン(黄檗)/Berberine

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ベルベリンは中国、アーユルヴェーダ医学において、3000年以上使われてきた歴史がある。

効果・作用機序

  • 中国では抗菌剤、抗寄生虫、下痢の緩和剤として使用されてきた。(これら、ジアルジア、赤痢、サルモネラ、ランブル鞭毛虫症、マラリア)
  • AMPK活性 用量依存、時間依存
  • 薬物代謝酵素 CYP2D6、CYP2C9、CYP3A4 マクロライド抗生物質と相互作用して深刻な心臓毒性をもつ。
  • 血糖値、HbA1cを強力に下げる。(メトホルミン並)
  • α1アドレナリン受容体パーシャルアゴニスト
  • ノルアドレナリンを増加させる。
  • アセチルコリンエステラーゼ(AChE)
  • ブチリルコリンエステラーゼ(BuChEの)への阻害作用。
  • in vitroにて、APPの代謝を減少させる。

PP2A活性

ベルベリンはPP2A活性を調節するTyrosine307でのリン酸化を部分的に逆転させて、PP2A活性、酸化ストレスを調節し、カリクリンA誘導性の軸索輸送障害を防ぐ。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25546475

脳の炎症抑制・インスリン抵抗性の改善

ベルベリンは糖尿病ラットの前頭前内側皮質(mPFC)の炎症経路の活性化とインスリン抵抗性を阻害し認知機能を改善した。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28634451

神経保護

ベルベリンがベラパミル(抗不整脈薬)との組み合わせで、ベルベリンの脳への取り込みが増強され虚血ラットの神経保護に大きな影響を与えた。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5055107/

外傷性脳損傷に対する保護効果

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25546475

オートファジー

オートファジー関連タンパク質LC3、Beclin-1およびp62、およびアポトーシス調節タンパク質カスパーゼ3、カスパーゼ8、カスパーゼ9、PARPおよびBCL-2 / Baxを調節、自食作用を刺激しアポトーシスを阻害。

低酸素・虚血によるニューロン損傷の改善に有効。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4846963/

BACE-1の活性阻害を介してアミロイドβレベルを減少

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19652386/

抗うつ効果

気分障害に対するベルベリンの薬理作用
Pharmacological effects of berberine on mood disorders 要旨 天然のイソキノリン系アルカロイドであるベルベリンは、漢方薬として使用されており、最近では気分障害の治療にも効果があることがわかっていた。さらに、ベルベリンは中枢神経系の神経伝達物質とその受容体系を調節する。しかし...

低用量ベルベリンのホルミシス効果

ホルミシス:異なる用量での漢方薬の明確な適応症を理解するための概念

http://lcm.amegroups.com/article/view/4519/5320

ホルミシスとは、薬理学・毒性学の分野における非伝統的な用量反応モデルを指す。従来のモデルでは、用量反応は「S字型」の曲線を示し、生物学的効果は薬剤量によって徐々に増加し、最終的にプラトーに達する(図1A)(1)。これに対し、ホルミシスモデルでは、用量範囲では刺激効果、高用量範囲では抑制効果という二相性の用量反応を示する(図1A)(1)。さらに、ホルミシスとは、低用量の有益効果と高用量の毒性効果のことでもある。明確にするためには、刺激性・抑制性の用語は治療効果評価の文脈で、有益性・毒性の用語は安全性試験の状況下で使用されるべきである。漢方薬・漢方化合物の薬理学的研究において、ホルメティックモデルを利用した研究はこれまでに数件しかなかった(2-6)。

図1 漢方薬・漢方化合物のホルモン反応を説明するための理論モデルと用量反応曲線。

 

A)従来のモデルでは、用量反応がS字型の曲線であるのに対し、ホルメティックモデルでは逆のU字型の曲線になっている。(B)生薬・漢方薬は2つの異なるシグナル伝達経路(低用量ではA経路、高用量ではB経路)を介して作用し、1つの生体機能の結果を制御する可能性があること、(C)2つの独立したシグモイド用量反応曲線から得られた複合反応の数値シミュレーション:刺激性反応は赤、抑制性反応は青。


最近、WangらはPharmacol Ther(7)に「Hormesis as a mechanistic approach to understanding herbal treatments in traditional Chinese medicine」と題したレビューを掲載した。この論文で著者らは次のように提案している。(I) ホルミシスの用量反応メカニズムは、漢方薬の作用機序を理解する上で貴重なものであり、(II) ホルミシスモデルにおける低用量の刺激効果と高用量の抑制効果は、それぞれ漢方治療の「調整」と「治癒」の側面を説明することができ、(III) ホルミシスは、漢方薬の古代の経験を現代の科学的言語に翻訳するためのロゼッタストーンになる可能性がある。明らかに、著者は中医学の研究コミュニティに新しい角度を提供した。重要なのは、中医学研究者にとってホルミシスのユニークな価値がより強調されるべきであるということである。

臨床では、多くの漢方薬は用量に依存した明確な治療効果を持っている(表1)。例えば,低用量では野人参はうっ血を解消し,高用量では止血することができるが,低用量の野人参は血液の不足に使用され,高用量はうっ血に使用される(8)。さらに興味深いのは、Cortex magnolia officinalisについてである。低用量で小成気湯に使用すると、Cortex magnolia officinalisは、遅い便通を伴う便秘を治療することができる。対照的に、腹痛を伴う便秘の治療に使用される鳳凰三呉唐では、Cortex magnolia officinalisの用量がはるかに高い(9)。小正気湯と鳳凰三呉湯は同じ生薬であることから、このような臨床経験から、Cortex magnolia officinalisの有効成分は、低用量域では平滑筋収縮を刺激し、高用量域では痙攣を緩和するというホルミシス機構を採用している可能性が示唆されている(10)。

表1 表1 異なる用量での明確な症状の治療における漢方薬(8)

前臨床試験では、漢方薬は試験管内試験と生体内試験の両方で二相性・ホルメティック効果を示している。例えば、ベルベリンは低用量(1.25-5μM)では癌細胞の増殖を促進するが、高用量(10-80μM)では細胞増殖を抑制した(2)。もう一つの例として、Z-ligustilideはRadix angelica sinensisの必須成分であり、虚血性脳損傷や心血管系疾患の治療に幅広く応用されている。Z-リグスチリドは低濃度であればPC12細胞を保護し、高濃度であれば活性酸素種(ROS)の大量産生を誘導することがわかっている(3)。また、Cortex magnolia officinalis の便通に対する二相性効果を調べたところ、臓器浴実験では、ホノキオールが低用量(1-30 nM)ではラットの大腸平滑筋収縮を増加させ、高用量(0.3-100 μM)では収縮を減少させることがわかった(11)。さらに興味深いことに、Cortex magnolia officinalisの活性化合物である4-O-メチルホノキオールは、低用量(0.01-1mg/kg)では排便を促進するが、高用量(10-100mg/kg)では排便を抑制することをマウスで発見した(未発表データ)。動物実験で観察されたCortex magnolia officinalis成分のホルモン効果は、低用量では便通の遅い便秘(平滑筋収縮の刺激)に、高用量では腹痛を伴う便秘(平滑筋収縮の抑制)に用いられる理由を完全に説明することができる。

漢方薬や漢方化合物のホルモン作用を簡単な理論モデルで説明することができる。第一に、漢方薬/漢方化合物は、ポリファーマコロジーの特性を持っている。それは、単一の生物学的機能の結果を調節するために、複数のシグナル伝達経路に作用する可能性がある。最も単純なケースは、2つの経路に作用する場合で、1つは生物学的機能に刺激的な効果を持ち、もう1つは抑制的な効果を持つ(図1B)。第二に、2つの経路に対する生薬/漢方化合物の活性化力は、かなり異なっている。刺激性の経路は、生薬・生薬化合物によってごく低用量で活性化され、高用量では飽和状態になる。対照的に、抑制性の経路は、比較的高用量でのみ活性化され、非常に高用量で飽和する(図1C)。第三に、複合効果は、単に刺激性経路と抑制性経路からの出力の合計である可能性がある。さらに、抑制効果の絶対的な振幅は、刺激効果のそれよりも大きいはずである。以上のことから、低用量では刺激性効果、高用量では抑制性効果というホルモン反応が観察できる(図1C)。ここで紹介した数値シミュレーション結果は、漢方薬/漢方化合物のホルミシスを定量的に調べることができることを示唆している。

この単純なモデルでは、多くの複雑な要因が漢方薬のホルミシス効果の研究を複雑にする可能性がある。例えば、ハーブ成分の可変的な含有量(植栽条件、調製プロセスなどによる)は、刺激性経路および抑制性経路に作用する活性化合物の最終的な量に影響を与える。化合物間の相互作用はまた、経路上のそれらの単離された作用を増強したり、弱めたりしてもよい。また、ヒトや動物の場合、患者の状態によって分子標的の発現や経路内の結合が変化し、ホルモン効果の予測が困難になることがある。研究者は、漢方薬のホルミシスを調査する際には、これらの要因を慎重にコントロールしなければならない。

結論として、中医学の臨床では、漢方薬を異なる用量で使用して異なる疾患を治療することが一般的であるが、ホルミシスという概念は、その根底にあるメカニズムを研究するための有用なフレームワークを提供してくれるものである。漢方薬のホルミシスを研究することは、単なる記述的な研究ではなく、適切な理論モデルを活用して定量的な研究を行うことになるであろう。将来的には、これらの研究の成果が、漢方薬の臨床応用のための新たなルールの形成に役立つかもしれない。さらに重要なことは、疾患管理や新薬開発のための新しい戦略を開発するのに役立つことができる。

摂取

通常摂取量

一日 900~2000mg

3~4回に分割摂取 食後摂取

低用量摂取

100-200mg

ベルベリン100mgに約2mgのホノキオールが含まれる。

生体吸収率は5%未満 ベルベリンは脳関門を通過する。

ココナッツ油(カプリン酸)と併用すると、吸収力が約2倍に高まる。

メトホルミン同様グルコースの取り込み能力をあげる。メトホルミンと相加作用がある。

中枢神経系への蓄積性があるため、長期投与は避ける。

抗癌剤治療を行っている場合は控える。

低用量摂取(マウスの外挿)
御岳百草丸 低用量摂取の場合、一回4-8粒

(1粒に含まれるオウバク含有量 約25mg≒ホノキオール0.5mg)

抗うつ効果 100-200mg

メマンチン

メマンチンおよびMK-801(ジゾシルピン)によるNMDA受容体の阻害により、ベルベリンの誘発する神経毒性を完全に遮断した。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25192195