果糖摂取が絨毛を伸長させ、栄養を多く取り入れる

果糖を摂取すると絨毛が長くなり、栄養を大量に摂取できるようになるそうです。
もともとは栄養を多く取り込もうとする機能ですが、食に溢れた環境である場合肥満につながりやすいと研究者は語ります。

Eating fructose appears to alter cells in the digestive tract in a way that enables it to take in more nutrients,

参照元：https://news.weill.cornell.edu/news/2021/08/research-uncovers-how-fructose-in-the-diet-contributes-to-obesity
– ワイル・コーネル・メディシン Weill Cornell Medicine. AUGUST 18, 2021 –

ウィル・コーネル大学医学部とニューヨーク・プレスビテリアン大学医学部の研究者らによる前臨床研究によると、果糖を食べると、消化管の細胞が変化して、より多くの栄養素を取り込むことができるようになるそうです。

このような変化は、世界中での果糖の消費量の増加と、肥満や特定の癌の発生率の上昇との間にある、よく知られた関連性を説明するのに役立つ可能性があります。

2021年8月18日にNature誌に掲載された本研究では、高果糖食が小腸の内側に並んでいる細い毛のような構造である絨毛に与える影響に注目しました。

絨毛は、腸の表面積を広げ、食物が消化管を通過する際に、食物の脂肪を含む栄養素を体に吸収させる働きがあります。

今回の研究では、果糖を含む飼料を与えたマウスの絨毛は、果糖を与えていないマウスの絨毛に比べて25〜40％長くなっていました。

さらに、絨毛の長さの増加は、栄養吸収の増加、体重増加、脂肪蓄積の増加と関連していました。

Ralph L. Nachman研究奨学生で、NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Centerの内分泌・糖尿病・代謝部門の助教授であり、内分泌学者で上席著者のMarcus DaSilva Goncalves博士は話します。

「我々の研究では、果糖の一次代謝物が絨毛の伸長を促進し、腸の腫瘍の成長をサポートすることがわかっています。」

And bringing it full circle to our work from 2019 https://t.co/nosYUFAas8, PK activation prevents and reverses the HFCS-induced tumor growth. pic.twitter.com/sBeMV3oKL9

— Marcus Goncalves (@MarcusDGon) August 18, 2021

研究者たちは絨毛を研究する予定はありませんでした。

2019年に発表された同チームの以前の研究では、食事で摂取した果糖が大腸がんのマウスモデルの腫瘍サイズを増大させる可能性があり、果糖の代謝を阻害することでそれを防ぐことができることがわかっていました。

研究チームは、果糖が小腸の過形成（成長促進）も促進するのではないかと推論し、果糖を投与したマウスと対照食を与えたマウスの組織を顕微鏡で観察しました。

高果糖食を与えられたマウスの絨毛の長さが増加しているという観察結果は、Goncalves博士の研究室に所属する三機関の医学博士・博士課程の学生である筆頭著者サミュエル・テイラーが得たもので、まったくの驚きでした。

そして、この発見をきっかけに、テイラーはGoncalves博士と一緒にさらに詳しく調べようとしました。

絨毛が長くなったことを確認した後、研究チームは、その絨毛の機能が異なるかどうかを調べようとしました。

そこで、マウスを、通常の低脂肪食、高脂肪食、果糖を加えた高脂肪食の3つのグループに分けました。

その結果、果糖を含まない高脂肪食を与えたマウスよりも、第3グループのマウスの方が絨毛が長くなっただけでなく、肥満になってしまいました。

研究チームは、代謝の変化を詳しく調べたところ、フルクトースの特定の代謝産物であるフルクトース-1リン酸が高レベルで蓄積されていることを発見しました。

この代謝物は、ピルビン酸キナーゼというグルコース代謝酵素と相互作用して、細胞の代謝を変化させ、絨毛の生存と伸長を促進します。

ピルビン酸キナーゼやフルクトース-1-ホスフェートを作る酵素を除去すると、フルクトースは絨毛の長さに影響を与えなくなりました。

これまでの動物実験では、フルクトースのこの代謝物が腫瘍の成長を助けることも示唆されていました。

テイラー氏によると、今回のマウスでの観察結果は、進化的な観点からも理にかなっているそうです。

「哺乳類、特に温帯地域の冬眠中の哺乳類では、果物が熟す秋に果糖が非常によく利用されます。。果糖をたくさん食べることで、これらの動物は、冬を乗り切るために必要な栄養素をより多く吸収し、脂肪に変えることができるかもしれません。」

Goncalves博士は、人間は今食べているものを食べるために進化したわけではないと付け加えました。

「果糖は、高果糖コーンシロップ、テーブルシュガー、果物などの自然食品にかかわらず、現代の食生活ではほとんどどこにでも存在しています。果糖自体は有害ではありません。これは過剰摂取の問題です。私たちの体は、こんなにたくさんの量を食べるようにはできていないのです。」

今後の研究では、マウスで得られた知見が人間にも当てはまることを確認することを目指しています。

サンドラ＆エドワード・マイヤーがんセンターのメンバーでもあるGoncalves博士は話します。

「フルクトース-1-リン酸を生成する酵素を標的とした薬は、すでに他の目的で臨床試験が行われています。私たちは、絨毛を収縮させ、脂肪の吸収を抑え、おそらく腫瘍の成長を遅らせるために再利用する方法を見つけたいと思っています。」

Marcus DaSilva Goncalves博士は、癌の治療法を開発しているFaeth Therapeutics社の有料コンサルタント兼株主です。

Goncalves博士は、ファイザー、ノバルティス、ペトラ・ファーマシューティカルズ、トゥルーマクロ・ニュートリションから講演料やコンサルティング料を受け取っています。

Goncalves博士の研究室は、ファイザー社から資金援助を受けています。