東京農工大学の木村郁夫教授らの研究グループは、低炭水化物食や断続的断食がもたらす体脂肪重量の効率的な減少効果に、ケトン体の一種であるアセト酢酸とその受容体、そして腸内環境の変化が密接に関わっていることを明らかにした。

 ケトン体(主にβヒドロキシ酪酸とアセト酢酸)は、飢餓などグルコースの枯渇時に肝臓で産生される重要な代替エネルギー源だ。β-ヒドロキシ酪酸は、細胞膜上の受容体(Gタンパク質共役型受容体)であるGPR109AやGPR41を介してシグナル分子として生体生理機能に関わることが分かっているが、アセト酢酸の特異的な受容体は未発見だ。また、低炭水化物食や中鎖脂肪酸食のようなケトン体産生が誘導されるケトン食や断続的断食などは、寿命の延伸、効率的な減量効果や脳機能改善などが期待されているが、その仕組みには不明点が多かった。

 研究グループは今回、「モノカルボン酸リガンドスクリーニング」と呼ばれる方法により、アセト酢酸の受容体がGPR43(Gタンパク質共役型受容体の一つ)であることを発見した。さらに、絶食、低炭水化物食や断続的断食などの状態(ケトジェニック環境下)では、腸内細菌叢の変化により腸管内の短鎖脂肪酸が減少してGPR43が抑制されるが、全身ではアセト酢酸によるGPR43刺激が、血中のリポ蛋白質リパーゼ(脂質分解酵素)の活性を高めて中性脂肪の分解を促進し、効率的に脂肪酸を組織に取り込む結果、脂質の利用を高めることを明らかにした。

 今回の研究成果は、食事介入や栄養管理を介した先制医療や予防医学、さらにはケトン体受容体を標的とした代謝性疾患治療薬の開発への寄与が期待される。

論文情報:【米国科学アカデミー紀要(PNAS)】Ketone body receptor GPR43 regulates lipid metabolism under ketogenic conditions

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