Journal Article Japanese Soybean Paste Miso Lessens Sympathovagal Imbalance and Attenuates Brain Sodium Sensitivity in Mice with Pressure Overload

Ito, Koji  ,  Hirooka, Yoshitaka  ,  Sunagawa, Kenji

106 ( 3 )  , pp.54 - 63 , 2015-03-25 , Fukuoka Medical Association
Miso is a traditional Japanese food that is made from fermented soybeans, and it can attenuate salt-induced hypertension in salt-sensitive hypertensive rats. We also recently demonstrated that regular miso intake inhibits salt-sensitive sympathoexcitation in mice with pressure overload (CPO). In this context, sympathoexcitation contributes to the pathogenesis of hypertension, including saltsensitive hypertension. Therefore, we hypothesized that miso might be able to improve sympathovagal imbalance, thereby attenuating salt-induced hypertension. We first treated mice with an intraperitoneal (IP) injection of miso supernatant that was suspended in a 0.28 M sodium solution. Five hours after the miso injection, the mice's systolic blood pressure and heart rate had decreased, with a lower ratio of low frequency (LF) to high frequency (HF) power of heart rate variability. However, an IP injection of high-sodium saline solution (0.28 M sodium) alone had no effects on these parameters. To evaluate the effects of miso on sodium sensitivity in CPO-mice, we also performed aortic banding. At 4 weeks after the surgery, the mice received an IP injection of miso supernatant or high-sodium saline. The ratio of LF/HF increased after the high-sodium saline injection, although not after the miso injection, which indicated that miso inhibited the enhanced sodium sensitivity for sympathetic activity in CPO-mice. We also pre-treated CPO-mice with an intracerebroventricular infusion of miso supernatant to evaluate its effect on increased cerebrospinal fluid (CSF) sodium-induced hypertension. Diluted miso supernatant (in a 0.14 M sodium solution) attenuated the increased CSF sodium-induced hypertension, although pre-treatment with normal-sodium (0.14 M) saline failed to change the hypertension. These results suggest that miso acts on the brain to sway the sympathovagal balance towards a parasympathetic nerve dominant state, and to attenuate the brain sodium sensitivity for sympathoexcitation in CPO-mice.
【背景】古来から日本人に食され大豆発酵食品として知られる味噌は食塩感受性高血圧モデルの血圧上昇を抑制することが知られている.我々も最近,圧負荷心肥大モデルにおいて獲得される食塩感受性交感神経活性化を習慣的味噌摂取が抑制することを報告した.自律神経バランス調節不全としての交感神経活性化は食塩感受性を含め高血圧病態形成に大きく関わることから,我々は味噌が自律神経バランスを改善することで食塩感受性高血圧を抑制するとの着想に至り本研究を行った.【方法・結果】まず,味噌投与による収縮期血圧,心拍数,自律神経バランスの急性効果を確認するため,正常マウス腹腔内に赤味噌上清(ナトリウム濃度0.28 M)あるいは食塩水(ナトリウム濃度0.28 M)投与を行った.血圧・脈拍数はテールカフ法を用いて測定した.また3極の心電図電極を装着したマウスを用いて,心電図RR 間隔の周波数解析を行い低周波成分(LF:交感神経成分)と高周波成分(HF:副交感神経成分)の比(LF/HF)を計測した.いずれのパラメーターも投与前,投与後1・3・5時間後に測定を行った.食塩水投与ではいずれも有意な変化を認めなかったが,味噌上清投与群では3〜5 時間後より,血圧,心拍数,LF/HF 比の有意な低下を認めた.続いて食塩感受性獲得を確認している圧負荷心肥大モデルを大動脈バンディングにより作成した.心電図電極を装着した圧負荷心肥大モデルを用いて,腹腔内に食塩水(0.28 M-Na)あるいは味噌上清(0.28M-Na)の投与を行ったところ,食塩水投与群では有意なLF/HF 比の上昇を認めたが,味噌上清投与群では変化を認めなかった.圧負荷心肥大モデルの対照群(Sham)では,食塩水投与によるLF/HF 比の上昇は認めなかったことから,圧負荷群での食塩感受性交感神経活性化と味噌上清による活性化抑制が確認された.さらに,直接脳内に味噌上清(0.14M-Na)を前投与(脳室内投与)することで,高ナトリウム人工脳脊髄液(0.28M-Na)の脳室内投与による血圧上昇・心拍数上昇は有意に抑制された.【結論】以上より,1)味噌は自律神経バランスを交感神経活性が弱まる方向に傾け,圧負荷心肥大モデルにおける食塩感受性交感神経活性化を抑制する,2)味噌は脳内に作用することで食塩(ナトリウム)感受性高血圧を抑制することが示唆された.

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