脂肪分を欲する「脳につながる腸センサー」

なぜ脂肪分の多い食事を摂りたくなるのでしょうか。研究者は腸の死亡センサーが脳を刺激し食欲を増進させている事を明らかにしました。

A dieter wrestling with cravings for fatty foods might be tempted to blame their tongue: the delicious taste of butter or ice cream is hard to resist.

参照元：https://zuckermaninstitute.columbia.edu/cravings-fatty-foods-traced-gut-brain-connection
– コロンビア大学 Columbia University. September 7, 2022 –

脂肪分の多い食品への欲求に悩むダイエッターは、バターやアイスクリームのおいしい味に抗しがたく、舌のせいにしたくなるかもしれません。

しかし、私たちの食欲の源を探る新たな研究により、脂肪への欲求を駆り立てる腸と脳の間のまったく新しいつながりが明らかになりました。

コロンビアのズッカーマン研究所でマウスを研究していた科学者たちは、腸に入った脂肪がある信号を引き起こすことを発見しました。

このシグナルは神経に沿って脳に伝わり、脂肪分の多い食品への欲求を引き起こします。

2022年9月7日、Natureに掲載されたこの新しい研究は、この腸と脳のつながりに干渉することで、不健康な選択を防ぎ、過食によって引き起こされる世界的な健康危機に対処する可能性を提起しています。

ハワードヒューズ医学研究所の支援を受け、ザッカーマン研究所のチャールズ・ズーカー博士の研究室の博士研究員である筆頭著者メントン・リー博士は話します。

リー博士：我々は、脂肪と糖分の過剰摂取が、肥満と代謝異常の流行を引き起こしている、前例のない時代に生きています。我々が、脂肪への飽くなき欲求をコントロールしたいのであれば、これらの欲求を駆動する重要な導管が、腸と脳の間の接続であることを、科学は我々に示しています。

食事の選択と健康に関するこの新しい見解は、ズーカー研究室の糖質に関する以前の研究から始まっています。

研究者たちは、腸内に糖が存在すると、グルコースが脳に伝達する特定の腸脳回路を活性化することを発見しました。

これに対して、カロリーのない人工甘味料にはこのような作用がないため、ダイエットソーダを飲むと物足りなさを感じることがあるでしょう。

コロンビアのヴァーゲロス医科外科大学の生化学・分子生物物理学と神経科学の教授でもあるズーカー博士は話します。。

ズーカー博士：しかし、腸は、我々が何を欲しているか、何を必要としているかを、脳に教えてくれるのです。

リー博士は、すべての動物が生命の構成要素である脂質や脂肪酸を摂取する必要がある食事性脂肪に対して、マウスがどのような反応を示すかを調べようと考えました。

そこで博士は、大豆油などの脂肪が溶け出した水と、腸に影響を与えないことが知られているが、最初は魅力的な甘い物質が入った水をマウスに飲ませました。

すると、ネズミは2〜3日で、脂肪分の多い水を好むようになりました。

この嗜好性は、遺伝子組み換えによって、ネズミの舌で脂肪を味わう能力を奪ってしまったときにも形成されました。

ズーカー博士：ネズミは脂肪の味を感じないにもかかわらず、脂肪を摂取しようとするのです。

研究者らは、脂肪に対する動物の行動反応を引き起こす特定の脳回路が、脂肪によって活性化されているに違いないと推論しました。

その回路を探すために、Li博士はマウスに脂肪を与えながら脳の活動を測定しました。

すると、脳幹のある特定の部位、孤束路尾部核（cNST）の神経細胞が活性化したのです。

このcNSTは、同研究所が以前に発見した糖質嗜好の神経基盤にも関与していたため、興味をそそられたのです。

リー博士は次に、cNSTにメッセージを伝える通信回線を発見しました。

腸と脳をつなぐ迷走神経の神経細胞も、マウスの腸に脂肪があると、ピクピクと活動するのです。

マウスが脂肪を好むようになる生物学的メカニズムを特定したリー博士は、次に腸そのもの、特に腸を覆う内皮細胞を詳細に観察しました。

すると、脂肪に反応して迷走神経に信号を送る2つの細胞群を発見した。

リー博士：1つは、脂肪だけでなく、糖やアミノ酸にも反応する、必須栄養素の総合的なセンサーとして機能する細胞群です。もう一つのグループは、脂肪だけに反応し、脳が脂肪と腸内の他の物質とを区別するのを助ける可能性があります。

リー博士は、次に、薬物を使って、これらの細胞の活動をブロックすることで、さらに重要な一歩を踏み出しました。

どちらの細胞群からのシグナルも遮断することで、迷走神経細胞が腸内の脂肪に反応するのを防いだのです。

さらに、迷走神経細胞そのものか、cNSTの神経細胞のどちらかを不活性化するために、遺伝子工学的手法を用いました。

どちらの場合も、マウスは脂肪に対する食欲を失いました。

リー博士：これらの介入は、腸から脳までのこれらの生物学的ステップのそれぞれが、動物の脂肪に対する反応に重要であることを検証しました。これらの実験はまた、脂肪に対する脳の反応、そしておそらく食物に対する行動を変えるための新しい戦略を提供しています。

賭けは高いです。1980年以来、世界中で肥満の割合はほぼ2倍になっている。今日、5億人近くが糖尿病を患っています。

ズーカー博士：砂糖と脂肪を多く含む安価で高度に加工された食品の過剰摂取は、特に低所得者や有色人種の人々の健康に壊滅的な影響を与えています。これらの食品が、味覚や腸脳軸の基礎となる生物学的機構をどのように乗っ取るのか、より良く理解すればするほど、介入する機会が増えるはずです。

カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学教授であるスコット・スターンソン博士は、この新しい研究には関わっていませんが、人間の健康増進につながる可能性を強調しています。

スターンソン博士：このエキサイティングな研究は、動物に脂肪を欲させる分子と細胞についての洞察を与えるものです。研究者がこの欲求をコントロールできるようになれば、最終的には、高カロリーの脂肪分の多い食品の消費を抑えて、肥満と戦うための治療法につながるかもしれません。