古代の突然変異が人間を心臓病にかかりやすくする方法
人間は、心臓病を助長する可能性のある動脈の狭窄であるアテローム性動脈硬化症を自然に発症する唯一の哺乳類です。研究者たちは、これを約200万年から300万年前の私たちの祖先における単一の遺伝子の喪失と関連付けています。
心臓病は世界中の主要な死因です。米国では、毎年60万人以上がこの状態のために亡くなっています。
冠状動脈性心臓病は、最も一般的なタイプの心臓病です。根本的な原因はアテローム性動脈硬化症です。これは、プラークの蓄積により心臓に供給する動脈の硬化です。
カリフォルニア大学サンディエゴ校ラホヤ校の医学および細胞分子医学の著名な教授であるAjitVarki博士は、アテローム性動脈硬化症がヒトでどのように発症するかに長年関心を持っています。
数年前、Varki博士と彼のチームは、人間はアテローム性動脈硬化症になりやすいが、他の哺乳類は、科学者が実験室での実験で食事や遺伝子を操作しない限り、この状態を発症しないと述べました。
新しい論文で、 アメリカ合衆国科学アカデミー紀要、Varki博士は、共同研究者である医学の助教授であるPhilip Gordtsとともに、数百万年前に発生した遺伝子変異を指摘しています。
チームは、これがアテローム性動脈硬化症、ひいては冠状動脈性心臓病を発症する私たちの独特の素因にどのように寄与するかについて説明します。
200万年から300万年前の糖分子の喪失
以前の論文で、バルキ博士は、人間は-私たちの近親者であるチンパンジーとは異なり-と呼ばれる遺伝子の機能的なバージョンを欠いていることを示しました CMAH、シチジン一リン酸（CMP）の略-N-アセチルノイラミン酸（Neu5Ac）ヒドロキシラーゼ。
によってコードされるタンパク質 CMAH 遺伝子はと呼ばれる特定の分子を変換します N-アセチルノイラミン酸（Neu5Ac）から N-グリコリルノイラミン酸（Neu5Gc）。どちらの分子もシアル酸であり、多くの生物学的プロセスで重要な役割を果たす糖分子のファミリーです。
ヴァルキ博士の研究は、人間の祖先が彼らの一部を失ったことを示しています CMAH 約200万年から300万年前の遺伝子で、現代人はNeu5Gcを作ることができません。代わりに、私たちの細胞は主にシアル酸の主要な供給源としてNeu5Acに依存しています。
研究者が遺伝子操作して欠けているマウスを研究する Cmah、そして拡張としてNeu5Gcにより、チームはアテローム性動脈硬化症を正常なマウスと比較して1.9倍に増加しました。
「リスクの増加は、活動亢進した白血球やマウスのような人間の糖尿病の傾向など、複数の要因によって引き起こされているようです」とバルキ博士はコメントしています。
赤身の肉とアテローム性動脈硬化症のNeu5Gc
さらなる一連の実験で、Varki博士と同僚は、Neu5Gcを多く含む食事が Cmah 欠損マウス。
赤身の肉はNeu5Gcのすぐに使える供給源であり、Varki博士のチームは、以前にマウスモデルで慢性炎症を引き起こすことを示しました。
研究者らは、アテローム性動脈硬化症の2.44倍から3.42倍の増加を見ました。 Cmah-Neu5Acと脂肪を多く含む食餌、または脂肪を多く含むがシアル酸を含まない食餌と比較して、Neu5Gcと脂肪を多く含む食餌を与えたマウス。
「CMAHの人類の進化的喪失は、複数の内因性および外因性[食事]メカニズムを介してアテローム性動脈硬化症の素因に寄与する可能性があります」とVarki博士は論文でコメントしています。
「全体として、私たちの研究は、アテローム性動脈硬化症とその結果生じるCVD合併症がヒトで非常に一般的である理由、および実験的または食事による操作がない場合に、これらのイベントが他の哺乳類で自然発生することはめったにない理由を説明するのに役立つ可能性があります。」
アジート・ヴァルキ博士
今日の医療ニュース バルキ博士に、アテローム性動脈硬化症を発症するリスクをどのように減らすことができると考えているかを尋ねました。彼は、私たちが「人間として、私たちが最大のリスクにさらされていることを認識している」と提案しました。
