食べ物を見たり匂いを嗅いだりできますか？ 肝臓の準備が整いつつある

おいしい食べ物を見ると食欲が湧くだけではありません。 最初の一口前には肝臓も活性化します。 科学者たちはこれを示しました マックス プランク代謝研究所 マウスの肝細胞の研究の後。

科学者たちは、空腹で食べ物を見たり匂いを嗅いだりしたときに私たちの体内で起こるメカニズムを発見しました。 食べ物を見てから数分以内に、肝細胞内のミトコンドリア（細胞の発電所）が適応して、肝臓が食べ物を受け取る準備をします。 これらの細胞は、血液中のグルコース レベル (血糖値とも呼ばれます) を維持するプロセスである糖代謝に密接に関与しています。 この洞察は、2 型糖尿病の新しい治療法につながる可能性があります。

研究者らは、空腹なのに食べられないマウスを使った実験を行った後にこの発見をした。 彼らは肝臓の細胞を監視しながら、空腹のマウスにおやつを与えました。 これは、わずか数分後に、肝細胞内のミトコンドリアが、これまで食物摂取によってのみ刺激されると考えられていたプロセスをすでに実行していることを示した。 研究者のシニカ・ヘンシュケ氏は、「私たちの体は唾液と消化酵素を生成することで食物摂取に備えていることをすでに知っていました」と語る。 「しかし、食物がまだ摂取されていない場合でも、肝臓細胞のミトコンドリアがいかに迅速かつ劇的に適応するかもわかりました。」

新しい信号ルート
この食事の準備は、POMC ニューロンから始まります。POMC ニューロンは、食物を見て匂いを嗅ぐと数秒以内に活性化する視床下部の神経細胞です。 これらの神経細胞は、肝細胞内のミトコンドリアに糖代謝の準備をさせる信号として肝臓に信号を送ります。 これは、「リン酸化」と呼ばれるプロセスでタンパク質を適応させることによって行われます (ボックスを参照)。 このリン酸化は、血糖値を調節し、体が適切に機能するために不可欠なホルモンであるインスリンに対する肝臓の感受性に影響を与えます。 インスリンは、食物からのブドウ糖をエネルギーに変換できるようにします。

リン酸化とは何ですか?
リン酸化は、リン酸基 (PO43-) が分子に付加される生化学プロセスです。 これは、タンパク質、炭水化物、脂質などのさまざまな分子で発生する可能性があります。 リン酸基の追加は、分子の構造と機能に大きな影響を与える可能性があります。 タンパク質の場合、リン酸化は活性を調節する重要な方法です。 タンパク質がリン酸化されると、その形状が変化し、多かれ少なかれ活性が変化することがあります。 リン酸化は、他の分子のタンパク質への結合にも影響を与える可能性があります。

2型糖尿病
この発見は糖尿病患者にとって朗報だ。 2 型糖尿病の人は、体のインスリンが少なすぎて、インスリンに対する感受性も低下します。 したがって、この発見されたシグナル伝達経路は、このタイプの糖尿病の新しい治療法の開発に役立つ可能性があります。 この研究の筆頭著者であるイェンス・ブリューニング氏によると、この研究は「食物の感覚認識、ミトコンドリアの適応、インスリン感受性との間に密接な関係があることを実証している」という。 同氏は、インスリン感受性が重要な役割を果たす 2 型糖尿病との闘いにおいて、これらのメカニズムを理解することが重要であると主張しています。

現在、約 110 万人のオランダ人が 2 型糖尿病を患っています。 しかし、この症状は世界中で一般的でもあり、その数は増え続けています。 2021 年には、世界中で約 5 億 3,700 万人が 2 型糖尿病を患っていました。 これは、2045 年までに 7 億 8,300 万人に増加すると予想されています。肝臓のミトコンドリアに影響を与えるシグナル伝達経路を利用することで、科学者はインスリン感受性を改善し、血糖値を調節する治療法を開発できる可能性があります。