Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)は水溶性の必須微量栄養素である。Thiamineは血液脳関門を通過しやすく、エネルギー代謝、神経炎症と老化関連の代謝機能不全を研究する重要なツールである[2]。Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)は、肝臓、腎臓と白血球の中のチアミンジホスホキナーゼにより、その活性補酵素形式のチアミン二リン酸(ThDP)に変換される[3]。ThDPは、ピルビン酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素やトランスケトラーゼなどの幾つかの重要な代謝酵素の補因子として機能し、解糖、トリカルボン酸回路、ペントースリン酸経路の制御に関与し、よって細胞エネルギー恒常性を維持する。Thiamineの欠乏は、乳酸アシドーシス、酸化ストレス、神経損傷を起こせる[4]。
体外で、Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard) (30–300μM)でラット胎児海馬ニューロンを72時間処理した結果、高細胞密度の培養物(1×10⁵/cm²)における海馬体ニューロンの生存率を著しく増やし、最大の効果は100μMの場合であった[5]。Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard) (0.25–4mg/mL)でC6グリア細胞を1時間事前処理し、その後はグルタミン(10mM)に24時間暴露した後、細胞の生存率を著しく増やし、酸化ストレスマーカーであるマロンジアルデヒド(MDA)のレベルを減らし、同時にスーパーオキシドディスムターゼ（SOD）とカタラーゼ（CAT）のレベルを増やし、小胞体ストレスマーカーを減らし、アポトーシス細胞の数を減らした[6]。
体内で、高用量のVitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)飲食(8.50mg/100g)で、Slc19a3ノックアウト(Slc19a3 KO)マウスを処理し、2または3日間のthiamine制限飲食(0.60mg/100g)の投与後に、Thiamineは、マウスの生存率を著しく延ばし、急性神経変性を阻止した[7]。Thiamine (200mg/kg)を、雄のBalb/cマウスに腹腔内注射した。Thiamineのみの長期投与（14日間、毎日一回）は、ペンチレンテトラゾール誘発性発作の閾値を著しく上げた[8]。
References:
[1] Polegato BF, Pereira AG, Azevedo PS, et al. Role of Thiamin in Health and Disease. Nutr Clin Pract. 2019 Aug;34(4):558-564.
[2] Kerns JC, Gutierrez JL. Thiamin. Adv Nutr. 2017 Mar 15;8(2):395-397.
[3] Chan AHY, Ho TCS, Irfan R, et al. Design of thiamine analogues for inhibition of thiamine diphosphate (ThDP)-dependent enzymes: Systematic investigation through Scaffold-Hopping and C2-Functionalisation. Bioorg Chem. 2023 Sep;138:106602.
[4] Bettendorff L. Synthetic Thioesters of Thiamine: Promising Tools for Slowing Progression of Neurodegenerative Diseases. Int J Mol Sci. 2023 Jul 10;24(14):11296.
[5] Geng MY, Saito H, Katsuki H. The effects of thiamine and oxythiamine on the survival of cultured brain neurons. Jpn J Pharmacol. 1995 Jul;68(3):349-52.
[6] Ergül M, Taşkıran AŞ. Thiamine Protects Glioblastoma Cells against Glutamate Toxicity by Suppressing Oxidative/Endoplasmic Reticulum Stress. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2021;69(9):832-839.
[7] Suzuki K, Yamada K, Fukuhara Y, et al. High-dose thiamine prevents brain lesions and prolongs survival of Slc19a3-deficient mice. PLoS One. 2017 Jun 30;12(6):e0180279.
[8] Mesdaghinia A, Alinejad M, Abed A, et al. Anticonvulsant effects of thiamine on pentylenetetrazole-induced seizure in mice. Nutr Neurosci. 2019 Mar;22(3):165-173.