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肥満:末梢セロトニン生合成の阻害は、褐色脂肪組織での熱産生促進によって肥満と代謝機能不全を軽減する
Nature Medicine 21, 2 doi: 10.1038/nm.3766
ミトコンドリアの脱共役タンパク質1(UCP1)は、肩甲骨間の褐色脂肪組織(iBAT)やベージュ脂肪組織(別名ブライト脂肪組織)中に他よりも多く含まれている。UCP1の熱産生能は肥満や2型糖尿病では低下するが、その理由は分かっていない。セロトニン(5-ヒドロキシトリプタミン、5-HT)は高度に保存されている生理活性アミンで、その存在量は、神経以外の組織ではトリプトファンヒドロキシラーゼ1(Tph1)によって、神経組織ではTph2によってそれぞれ特異的に調節されている。最近の研究で、末梢セロトニンの増加やTPH1の多型が肥満に関連することが示唆されている。しかし、これがBATでの熱産生能の低下や肥満に直接関係づけられるかどうかは知られていない。Tph1欠失マウスを高脂肪食(HFD)で飼育すると、肥満、インスリン抵抗性、非アルコール性脂肪肝(NAFLD)が生じにくくなり、BATによるエネルギー消費量が増加することが分かった。また、HFD飼育マウスでTph1を小分子化学物質によって阻害すると、Tph1の遺伝的欠失によって生じるのと同様の有益な影響が観察された。この影響はUCP1を介した熱発生に依存している。また、セロトニンはin vitroで、褐色およびベージュ脂肪細胞の熱産生プログラムのβアドレナリン作動性誘導を減弱させるので、エネルギー消費に対するセロトニンの阻害的影響は細胞自律的である。肥満は末梢セロトニンを増加させるので、脂肪組織でのセロトニンシグナル伝達やセロトニン合成の阻害は、肥満やその合併症の治療に有効となるかもしれない。