絶食時のグリコーゲン不足は肝－脳－脂肪組織をつなぐ神経回路を刺激し、脂肪の利用を促進する
Glycogen shortage during fasting triggers liver–brain–adipose neurocircuitry to facilitate fat utilization
2013年8月13日 Nature Communications 4 : 2316 doi: 10.1038/ncomms3316
絶食中の動物は、エネルギー源を糖からトリグリセリドに移行することでエネルギーバランスを維持している。しかし、この切り替えの引き金となるものが何かは、まだ完全には分かっていない。本論文では、迷走神経肝枝を選択的に切断すると脂肪消費速度が低下すること、これが脂肪組織で交感神経を介して行われる脂質分解の減少によるものであることを示す。アデノウイルスベクターを使ってグリコーゲン合成酵素または転写因子TFE3を過剰発現させて、肝臓のグリコーゲン量をあらかじめ増やしておくと、この肝－脳－脂肪組織－神経回路の活性化は見られなくなる。さらに、glycogen phosphorylase遺伝子のノックダウンによるグリコーゲン分解の抑制とその結果起こるグリコーゲン含量の上昇によって、肝臓からの脂肪分解シグナルが抑制され、これはグリコーゲンがこの神経回路の活性化に重要であることを示している。これらの結果は、絶食状態が長引く場合に、エネルギー源をグリコーゲンからトリグリセリドへと切り替えるのに重要な役割を持つ肝－脳－脂肪組織－神経回路が、肝臓のグリコーゲン不足によって活性化されることを示している。
泉田 欣彦1, 2, 3, 矢作 直也1, 2, 4, 武内 謙憲1, 4, 西 真貴子1, 2, 4, 志鎌 明人1, 4, 宝田 亜矢子1, 升田 紫1, 2, 久保田 みどり1, 2, 松坂 賢4, 中川 嘉4, 飯塚 陽子2, 位髙 啓史5, 片岡 一則5, 塩田 清二3, 新島 旭6, 山田 哲也7, 片桐 秀樹7, 永井 良三2, 山田 信博4, 門脇 孝2, & 島野 仁4
- 筑波大学 医学医療系 ニュートリゲノミクスリサーチグループ
- 東京大学大学院 医学系研究科 内科学専攻
- 昭和大学 医学部 第一解剖学
- 筑波大学 内分泌代謝・糖尿病内科
- 東京大学大学院 医学系研究科 疾患生命工学センター
- 新潟大学 医学部 神経生理学分野
- 東北大学大学院 医学系研究科 糖尿病代謝内科学分野
