脂質代謝は心血管系疾患や2型糖尿病の発症に重要な役割を担っている。しかし、その分子的な関係についてはほとんどわかっていない。ドイツ糖尿病研究センター（DZD）のファビアン・アイケルマン博士率いる研究チームは、最新の分析法であるリピドミクスを用いて、心血管疾患および2型糖尿病に対して統計的に関連する脂質を特定した。さらに、不飽和脂肪酸（FA）の比率を高めた食事により、リスク関連脂質が減少し、低リスクの脂質が増加することを明らかにした。
この研究成果は、2022年4月15日付の『Circulation』に掲載された。このオープンアクセス論文は、「ヒト血漿中の深部リピドミクス-心代謝疾患リスクと食事脂肪調節の効果（Deep Lipidomics in Human Plasma-Cardiometabolic Disease Risk and Effect of Dietary Fat Modulation）」と題されている。
心血管疾患は、世界における死亡原因の第1位であり、年間約1800万人が亡くなっている。2型糖尿病の患者は、心臓発作や脳卒中にかかるリスクが2～3倍高くなると言われている。罹患者数は数十年にわたり着実に増加し続けている。ドイツではすでに800万人以上の人が2型糖尿病を患っている。科学的な予測によると、この数字は2040年までに約1,200万人にまで増加すると言われている。そのため、糖尿病の発症を予防あるいは軽減するために、疾患の発症を早期に示すバイオマーカーを特定することが強く望まれている。
これまでの研究から、心血管疾患や2型糖尿病は脂質代謝と密接な関係があることが明らかになっている。これらの関係を分子レベルで解明するために、科学者らは数年前からリピドミクス分析を利用している。これは、血漿中の脂肪酸プロファイルを非常に詳細に把握することができる最新の分析手法である。脂肪酸は、主に脂質と呼ばれる複雑な分子の一部として生体内に存在する。脂質はその分子構造に基づいて、多数の異なる脂質クラスおよびタイプに分類される。生体内のすべての脂質の総体は、"リピドーム "と呼ばれている。
69 疾患リスクに関連する脂質
ドイツ人間栄養研究所分子疫学部の研究者でありドイツ糖尿病研究センター（DZD）の科学者でもあるアイケルマン博士と彼のチームは、EPIC-Potsdam研究からの2414の血液サンプルの脂肪酸プロフィールを評価した。このサンプルは、1990年代という早い時期に採取されたもので、一部は、その後、心血管疾患や2型糖尿病を発症した参加者から採取されたものである。ハイスループットなリピドミクスにより、研究者らは合計282種類の脂質を同定し、そのうち69種類が2つの疾患の少なくとも一方と関連していた。
アイケルマン博士は、「心血管疾患との統計的な関連は、主にコレステロールエステルおよびスフィンゴ脂質に属する49種類の脂質で見いだされた。12種類の脂質が2型糖尿病と関連しており、その大部分はグリセロールとリン脂質であった。両疾患との関連は8種類の脂質で見られ、その中でもモノアシルグリセリドが際立っていた。 分子レベルでは、リスクの高い脂質は、主に飽和脂肪酸、特にパルミチン酸を含む傾向があることが分かった。」と述べている。
食事脂肪の調節が効果を発揮
研究の第2段階として、科学者らは、リスクと関連する脂質が、食事の脂肪酸組成を変えることによって影響を受けるかどうかを調べようとした。その答えを得るために、イギリスのレディング大学の共同研究パートナーが実施した16週間の介入試験が計画された。レディング大学のヒュー・シンクレア人間栄養学ユニットの責任者であり、循環代謝研究所（ICMR）副所長のジュリー・ラヴグローヴ博士のチームは、21歳から60歳までの健康な女性および男性113人を集め、ランダムに3群に分けた。
第1グループは、飽和脂肪酸を増量した食事を摂った。第2グループは、一価不飽和脂肪酸を多く含む食事を摂った。そして第3のグループには、モノ不飽和およびポリ不飽和脂肪酸を多く含む食事が与えられた。食事は、3つのグループとも総エネルギー摂取量が同じになるように設計されており、参加者は体重が増えたり減ったりしないようになっていた。
試験開始時と4ヵ月後に血液を採取し、被験者の血漿中の脂肪酸プロファイルを測定して比較した。「不飽和脂肪酸の比率を高めた食事は、飽和脂肪酸の比率を高めた食事と比較して、リスク関連脂質の減少をもたらすと同時に、低リスクの脂質を増加させることがわかった」と、ラヴグローヴ博士は結果を要約して述べている。
この結果は、食事中の飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸に置き換えることが、心血管疾患や2型糖尿病を予防するための潜在的な手段であるという一般的な推奨を支持するものだ。
「同定された脂質は、リスク上昇のバイオマーカーとして機能する可能性がある。」と、ドイツ人間栄養研究所の分子疫学部長でEPIC-Potsdam研究の主任研究者であるマティアス・シュルツ教授は述べている。研究者らは次のステップとして、試験食の影響を示す血中リピドミクスフィンガープリントを特定し、それが心血管疾患の長期リスクと関連しているかどうかを確認したいとしている。
BioQuick News ：Lipidomics Provides New Biomarkers for Cardiovascular Disease and Type 2 Diabetes
