Elamipretide（SS-31）は、老化したラットのリポ多糖によって誘導される長期の神経炎症に続く、海馬およびその他の関連領域の機能的接続性を改善します

神経炎症は、神経認知疾患の主な原因として認識されています。海馬は認知機能障害の重要な領域と見なされていますが、脳機能接続性（FC）に対する海馬神経炎症の影響はめったに研究されていません。この研究では、リポ多糖（LPS）を使用して、高齢のラット脳の全身性炎症と神経炎症を誘導し、エラミプレチド（SS-31）を治療に使用しました。全身性および海馬炎症をELISAを使用して決定しましたが、海馬神経炎症中の星状細胞反応は、インターロイキン1ベータ（IL-1β）/腫瘍壊死因子アルファ（TNFα）二重染色免疫蛍光により決定されました。酸化ストレスは、活性酸化種（ROS）、電子輸送鎖（など）複合体、およびスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）によって決定されました。ショート（<7日）および長期（> 30日間）の学習および空間作業記憶は、モリスウォーターメイズ（MWM）によってテストされました。静止状態の官能的磁気共鳴画像法（RS-FMRI）を使用して、左右の海馬に種子ボクセルを配置することにより、脳FCを分析しました。ビヒクルグループと比較して、LPS暴露のラットは、MWM性能障害、酸化ストレスが高く、炎症性サイトカインのレベルが高いこと、および海馬における星状細胞の活性化が示されました。神経画像検査では、治療後、それぞれ3日目、7日、および31日目に右軌道皮質、右嗅球、および左海馬でFCが減少したことが示されました。対照的に、SS-31治療を伴うラットは、炎症性サイトカインのレベルが低いことを示し、海馬での星状細胞の活性化が少なく、MWM性能の向上を示しました。神経画像検査では、SS-31治療のないものと比較して、31日目に右の凝固筋葉を伴う7日目に、左心副協定皮質（L-PAC）、左感覚皮質、および左運動皮質のFCの増加が示されました。私たちの研究は、海馬の神経炎症を阻害することで、海馬の炎症反応を減らすだけでなく、海馬に関連する領域の脳FCも改善することを実証しました。さらに、SS-31による初期の抗炎症治療は、LPS誘発性神経炎症の影響を減らすことに長期にわたる効果があります。

Neuroinflammation has been recognized as a major cause for neurocognitive diseases. Although the hippocampus has been considered an important region for cognitive dysfunction, the influence of hippocampal neuroinflammation on brain functional connectivity (FC) has been rarely studied. In this study, lipopolysaccharide (LPS) was used to induce systemic inflammation and neuroinflammation in the aged rat brain, while elamipretide (SS-31) was used for treatment. Systemic and hippocampal inflammation were determined using ELISA, while astrocyte responses during hippocampal neuroinflammation were determined by interleukin 1 beta (IL-1β)/tumor necrosis factor alpha (TNFα) double staining immunofluorescence. Oxidative stress was determined by reactive oxidative species (ROS), electron transport chain (ETC) complex, and superoxide dismutase (SOD). Short- (<7 days) and long-term (>30 days) learning and spatial working memory were tested by the Morris water maze (MWM). Resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) was used to analyze the brain FC by placing seed voxels on the left and right hippocampus. Compared with the vehicle group, rats with the LPS exposure showed an impaired MWM performance, higher oxidative stress, higher levels of inflammatory cytokines, and astrocyte activation in the hippocampus. The neuroimaging examination showed decreased FC on the right orbital cortex, right olfactory bulb, and left hippocampus on day 3, 7, and 31, respectively, after treatment. In contrast, rats with SS-31 treatment showed lower levels of inflammatory cytokines, less astrocyte activation in the hippocampus, and improved MWM performance. Neuroimaging examination showed increased FC on the left-parietal association cortex (L-PAC), left sensory cortex, and left motor cortex on day 7 with the right flocculonodular lobe on day 31 as compared with those without SS-31 treatment. Our study demonstrated that inhibiting neuroinflammation in the hippocampus not only reduces inflammatory responses in the hippocampus but also improves the brain FC in regions related to the hippocampus. Furthermore, early anti-inflammatory treatment with SS-31 has a long-lasting effect on reducing the impact of LPS-induced neuroinflammation.