たった一つの遺伝子変異で、神経細胞が身体から脳に食欲抑制シグナルを伝える事が出来なくなる。結果、食欲が貪欲になり、肥満体になる。この事を明らかにしたのは、ジョージタウン大学医療センターの研究チームである。2012年3月18日付けのNature Medicine誌ウェブサイトにオンライン掲載された本研究は、無制御な食欲による肥満を治療するため、この遺伝子の発現を刺激する方法を提示している。
研究チームはまた、マウスにおける脳由来神経栄養因子(Bdnf)遺伝子の変異が、脳神経細胞によるレプチンおよびインスリンの化学信号伝達を、非効率化することを発見した。ヒトの体内ではこれらのホルモンは食後にリリースされ、満腹信号を送る。しかし、このシグナルが視床下部内の正しい場所に到達しなかった場合、食欲は継続する。「樹状突起におけるタンパク質合成が体重コントロールにおいて重要であると分かったのは、今回が初めてです。本発見によって、脳が体重をコントロールする新しい方法が開発されるかもしれません。」と、ジョージタウン大学薬理学および生理学准教授、バオジー・ズー学術博士は語る。ズー博士はBdnf遺伝子を長期に渡り研究し、この遺伝子が神経間のコミュニケーションをコントロールする成長因子を生産することを発見した。
例えば成長中、Bdnfは神経間の化学信号伝達のための構造であるシナプスの形成および成熟のため重要である。Bdnf遺伝子は短い転写物と長い転写物を一つずつ作成する。長い型のBdnf遺伝子が欠けた場合、成長因子BDNFは神経細胞内でしか生産されず、樹状突起内では生産されないことがわかった。結果、神経細胞は未熟なシナプスを大量に生成し、マウスの学習および記憶力に影響を与える。
ズー博士はさらに、同じBdnf遺伝子変異を持つマウスが重度の肥満体に生長することを発見した。他の研究チームでもヒトにおけるBdnf遺伝子の研究が始められ、大規模なゲノムワイドな 関連研究が行われたところ、Bdnf遺伝子変異体が実際に肥満と関連していることが明らかになった。
しかし、本研究が行われるまでは、BDNFがどのようにして体重をコントロールするのかという正確な記述は存在していなかった。
ズー博士のデータはレプチンとインスリンの両方が、シナプスを介す神経間の化学信号を伝達するために、神経細胞樹状突起内のBDNF合成を刺激することを示している。レプチンとインスリンの化学信号を神経細胞の道を通して正しい脳の場所に届け、ホルモンによる食欲制御プログラムを作動させることが目的である。
「Bdnf遺伝子に問題が生じれば、神経間のコミュニケーションは無くなり、レプチンおよびインスリンの化学信号も無効になり、食欲を調節することが出来ません。BDNFが脳神経細胞を介してレプチンおよびインスリン信号の動きを調節していることが分かった今、問題は欠陥のある伝達ラインの修復が可能かどうかです。アデノ随伴ウィルス・ベースの遺伝子治療を使用して、新しい長い型のBdnf転写物を作成するのが、今の可能性の一つでしょうか。」と、ズー博士は説明する。
しかしこのような遺伝子治療の類いは安全ではあるが、血液脳関門を通過することが困難である。「より良い方法としては、視床下部内でBdnfを刺激することの出来る薬剤を見つけることでしょう。我々は基礎研究および臨床治療の両方において、新たな可能性を見出せたのですから、これは非常に嬉しいことですよ。」と、ズー博士は語る。
本研究の共著者には、ジョージタウン大学医療センター薬理学および生理学のガイン・ラオ学術博士、ジュアン・ジ・アン学術博士、クスミカ・ガラーミ学術博士、エミリー・G・ウォーターハウス学術博士、そしてフィリップ・ヴァネヴスキ氏等が含まれ、またコロラド大学のケビン・R・ジョーンズ学術博士も研究に参加した。
[BioQuick News: Single Gene Mutation Can Lead to Uncontrolled Obesity ">
