人間の体の中では、鉄の働きによって細胞が壊れる「脂質の酸化」が起こることがある。これが進むとフェロトーシスと呼ばれる細胞死が起き、肝臓などさまざまな病気の原因になることが知られている。ところが、これまでフェロトーシスを体の中で直接調べるには、肝臓の一部を取り出すような体に負担の大きい検査が必要だった。

 京都大学大学院(がん免疫総合研究センター)の研究グループは、慶應義塾大学、医学研究所北野病院との共同研究により、フェロトーシスが進むと「鉄の匂い分子」として知られる特殊な物質がガスとして細胞から放出されることを発見した。

 研究チームは、独自開発の分析技術「oxidative volatolomics」を用いて、フェロトーシスが進行した際に細胞から放出される揮発性分子を詳しく解析した。その結果、鉄による脂質の酸化で生じる2種類の分子(1-octen-3-ol、2-pentylfuran)を見つけた。これらは「鉄の匂い分子」と呼ばれるもので、血が出たときや金属に触れたときに感じる独特の匂いの正体のひとつでもある。これらの分子は、フェロトーシスが進むと空気中に増えることが確認された。

 この分子は、肝臓病のマウスだけでなく、脂肪性肝疾患の患者の呼気からも検出された。特に2-pentylfuranは肝臓の線維化や機能を示す血液検査の値と強く関連し、肝生検で調べた酸化脂質の量とも一致していた。つまり、息の中の分子が肝臓の酸化ストレスを正しく反映していることが分かった。

 今回の成果は、①これまで必要だった肝生検に代わる方法になる可能性、②大規模な検診や病気の進行度チェックといった応用につながると期待される。特に、世界中で患者が増えている代謝異常関連脂肪性肝疾患(MASLD)にとっては、大きな前進となるとしている。

論文情報:【Redox Biology】Monitoring ferroptosis in vivo: Iron-driven volatile oxidized lipids as breath biomarkers

慶應義塾大学

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部です。
大学や教育に対する知見・関心の高い編集スタッフにより記事執筆しています。