運動は、ミクログリアのヒストンH3ラクチル化を介してマウスの認知機能障害と神経炎症を改善する

背景：運動は、神経変性疾患の病理の改善のための有望な非薬理学的介入であると仮定されています。ただし、脳に対する運動の有益な効果のメカニズムは、さらに調査されていないままです。この研究では、ミクログリア表現型に対する運動誘発代謝物である乳酸の効果と、学習と記憶との関連を調査しました。 結果：ミクログリアは、認知機能低下に関連するALCL3/D-gal処理マウスの脳で過活性化されました。運動は活性化を改善し、ミクログリアの抗炎症/補用表現型を増加させ、認知を改善しました。マウスに乳酸ナトリウム（NALA）を腹腔内に注入して、運動トレーニングの効果と同様の有益な効果をもたらしました。培養BV2細胞への外因性NALA添加により、炎症誘発性から補用表現型への移行が促進されました。 結論：乳酸の上昇は、ミクログリアの内因性の「乳酸タイマー」の「加速器」として作用し、乳酸拡張を介したミクログリア分極バランスのこの移行を促進しました。これらの発見は、運動誘発性乳酸がミクログリアの表現型の移行を加速することを示しています。これは、神経炎症の減少と認知機能の改善に重要な役割を果たすことを示しています。

BACKGROUND: Exercise is postulated to be a promising non-pharmacological intervention for the improvement of neurodegenerative disease pathology. However, the mechanism of beneficial effects of exercise on the brain remains to be further explored. In this study, we investigated the effect of an exercise-induced metabolite, lactate, on the microglia phenotype and its association with learning and memory. RESULTS: Microglia were hyperactivated in the brains of AlCl3/D-gal-treated mice, which was associated with cognitive decline. Running exercise ameliorated the hyperactivation and increased the anti-inflammatory/reparative phenotype of microglia and improved cognition. Mice were injected intraperitoneally with sodium lactate (NaLA) had similar beneficial effects as that of exercise training. Exogenous NaLA addition to cultured BV2 cells promoted their transition from a pro-inflammatory to a reparative phenotype. CONCLUSION: The elevated lactate acted as an "accelerator" of the endogenous "lactate timer" in microglia promoting this transition of microglia polarization balance through lactylation. These findings demonstrate that exercise-induced lactate accelerates the phenotypic transition of microglia, which plays a key role in reducing neuroinflammation and improving cognitive function.