あなたの脳細胞構造は肥満のリスクに影響を与える可能性があります
肥満を研究している研究者は、体の空腹回路の一部を形成する脳細胞の触角のような構造が食欲調節に重要な役割を果たしているように見えることを発見しました。
ジャーナルに掲載された研究論文 ネイチャージェネティクスは、アンテナのような構造（または一次繊毛）が脳のシグナル伝達において果たすことができる重要な役割を強調しました。
脳内のシグナル伝達のほとんどは、シナプスと呼ばれる構造を介して発生すると一般的に考えられていました。
「私たちは肥満の人類遺伝学の統一された理解を構築しています」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の糖尿病センターの教授である上級著者のクリスチャン・ヴァイスは説明します。
「最近まで、多くの肥満研究者は一次繊毛についてほとんど聞いていませんでしたが、それは変わるでしょう」と彼は付け加えます。
肥満における遺伝学の役割
米国では、肥満は成人の3分の1以上（または7,860万人）に影響を及ぼします。
肥満は、特にメンタルヘルスの低下や他の多くの深刻な医学的問題に関連しているため、公衆衛生上の大きな懸念事項です。これらには、糖尿病、脳卒中、心臓病、およびいくつかの癌など、米国およびその他の国々における主要な死因のいくつかが含まれます。
肥満の蔓延の主な要因は、カロリーが豊富な食品の無制限の供給への容易なアクセスと「ますます座りがちな生活」の組み合わせなど、主に非遺伝的です。
しかし、これらの環境条件にさらされたすべての人が肥満になるわけではなく、遺伝学も役割を果たすことを示唆しています。
遺伝学が役割を果たすほとんどの病気では、原因は多くの遺伝子の変化によるものです。しかし、場合によっては、原因は単一の遺伝子の変異が原因である可能性があります。
ハンガーサーキット
彼らの論文では、重度の肥満のほとんどの単一遺伝子の原因は、脂肪細胞によって放出されるシグナル伝達タンパク質またはホルモンであるレプチンが関与する空腹回路の遺伝子変化によるものであると説明しています。
この回路は、脳の視床下部領域にある神経細胞またはニューロンのネットワークであり、レプチンレベルに応じて食欲とエネルギー使用量を調整することで体重を安定に保つのに役立ちます。
レプチンをコードする遺伝子、またはタンパク質のモニタリングと応答に関与する遺伝子の変異は、体に十分な量の脂肪があるかどうかを検出できない可能性があります。これはマウスと人間で起こり、「飢えているように」食べ続ける原因になります。
以前の研究で、Vaisse教授らは、レプチン空腹回路に関与する遺伝子であるメラノコルチン4受容体（MC4R）遺伝子の変異が、ヒトの重度の肥満の全症例の3〜5パーセントを占めることを発見しました。重度の肥満は、40を超えるボディマス指数（BMI）を持つと定義されています。
MC4Rタンパク質は、視床下部のニューロンの特別なグループで化学信号を検出します。これらのニューロンは、高レベルのレプチンに反応して食欲を低下させるのに重要な役割を果たすと考えられています。
新しい研究まで、科学者たちは視床下部ニューロンのこのサブセットが食欲制御をどのように調節するかを知りませんでした。
肥満に関連する一次繊毛
研究チームの他のメンバーも以前に、一次繊毛に影響を与える遺伝子のまれな変化が、アルストレーム症候群やバルデットビードル症候群など、ほとんどの場合重度の肥満を伴う疾患を引き起こす可能性があることを発見しました。しかし、繊毛が肥満とどのように関連しているかは明らかではありませんでした。
新しい研究では、研究者らは正常なマウスの食欲調節視床下部ニューロンを研究し、MC4Rタンパク質が一次繊毛に集中していることを発見しました。
彼らはまた、人間の重度の肥満に関連する遺伝子のバージョンを持つように設計されたマウスは、それらの繊毛にMC4Rタンパク質を持っていなかったことを発見しました。
これらの発見により、チームは視床下部ニューロン上のこれらの一次繊毛がレプチン空腹回路の食欲調節機能の主な場所であるかどうか疑問に思いました。
最近の発見により、アデニル酸シクラーゼ3（ADCY3）と呼ばれる別のタンパク質も肥満に関連しており、一次繊毛にも集中していることが明らかになりました。 ADCY3は、信号を送信するときにMC4Rとリンクすることが知られています。
食欲調節シグナルの主要な場所
さらなる一連の実験で、研究者らは、マウスでADCY3をブロックした後、動物が食物摂取量を大幅に増やし、肥満になり始めたことを発見しました。
研究者らは、ADCY3とMC4Rがレプチン検出ニューロンの一次繊毛で一緒に働き、体脂肪レベルが上昇していることを検出するのを助け、それが食欲を低下させると結論付けました。
したがって、これらの重要な要素に対する遺伝的またはその他の干渉により、身体が食欲制御に「緊急ブレーキ」をかけることができなくなる可能性があります。
しかし、研究者たちは、食欲調節における一次繊毛の役割について学ぶことはまだたくさんあり、この知識に基づく新しい治療法が利用可能になるまでにはかなりの時間がかかる可能性があると指摘しています。
「この分野がどれほど進歩したかはわくわくします。 90年代、私たちは肥満が遺伝的であるかどうかを尋ねていました。 10年前、私たちはほとんどの肥満の危険因子が主に脳のレプチン回路に影響を与えることを発見しました」とVaisse教授は言います。
「現在、視床下部ニューロンの特定のサブセットのこの特定の細胞内構造の欠陥が体重増加と肥満をどのように促進するかを理解しようとしています。」
クリスチャン・ヴァイス教授
