肥満と糖尿病の新たな関係—脂肪細胞のサイズが糖代謝を左右する鍵

 この研究は、2024年11月22日にCell Reports誌に掲載され、論文タイトルは「PPARγ-Dependent Remodeling of Translational Machinery in Adipose Progenitors Is Impaired in Obesity（肥満におけるPPARγ依存的な翻訳機構の再構築の障害）」です。

肥満と脂肪細胞のサイズ—新たなメカニズムを解明

長年の研究により、肥満が脂肪組織の新しい脂肪細胞の産生を妨げることは知られていました。しかし、その原因については十分な説明ができていませんでした。本研究では、肥満が脂肪幹細胞に影響を及ぼし、リボソーム因子の産生を阻害することで、脂肪細胞の形成が妨げられることを明らかにしました。

リボソーム因子は、細胞がタンパク質を合成するために不可欠な要素であり、脂肪幹細胞が分化して新しい脂肪細胞を形成するために重要です。しかし、肥満状態ではリボソーム因子が不足し、脂肪幹細胞が新しい脂肪細胞を生み出すことができなくなります。その結果、既存の脂肪細胞が過剰にエネルギーを蓄え、肥大化してしまうのです。

脂肪細胞の機能不全が糖尿病の発症を引き起こす

「脂肪組織は悪者扱いされがちですが、実際には正常な糖代謝の維持に不可欠です。」と語るのは、UCLA統合生物学・生理学学科の准教授であり、本研究の責任著者であるビジャヌエバ博士です。

肥満により脂肪組織が適切に機能しなくなると、余分なエネルギーが肝臓や心臓に蓄積し、脂肪肝や動脈硬化、脳卒中などの疾患リスクが増加します。特に、脂肪細胞が適切に機能しないと、インスリン抵抗性が進行し、2型糖尿病の発症リスクが高まることが分かっています。

糖尿病モデルマウスでの検証—ロシグリタゾンが脂肪細胞を正常化

研究チームは、2型糖尿病を発症した肥満マウスを用いた実験を行いました。糖尿病マウスの脂肪細胞は、痩せたマウスの4～5倍の大きさに肥大していました。

このマウスにロシグリタゾン（rosiglitazone）という薬を投与したところ、リボソーム因子の産生が正常レベルに回復し、脂肪幹細胞が新たな脂肪細胞を形成しました。結果として、

新しくできた脂肪細胞は小さく、より健康的に機能した。

エネルギーの適切な貯蔵が可能になり、糖代謝が改善した。

糖尿病の症状がほぼ消失した。

「驚くべきことに、マウスの体重は変わらなかったにもかかわらず、糖尿病の症状は劇的に改善しました」とビジャヌエバ博士は語ります。「これは、エネルギーを過剰に蓄えた巨大な脂肪細胞を、小型の機能的な脂肪細胞に置き換えることで、脂肪組織全体の働きを改善できることを示しています」。

糖尿病治療への新たな可能性

ロシグリタゾンはすでに2型糖尿病の治療薬として使用されていますが、その分子レベルでの作用メカニズムはこれまで明確にされていませんでした。本研究により、

ロシグリタゾンがリボソーム因子の産生を回復させること

脂肪幹細胞の分化を促進し、新しい脂肪細胞の形成を助けること

が明らかになりました。

「この発見は、糖尿病治療薬の新たなターゲットを特定する上で非常に重要です」とビジャヌエバ博士は述べています。「より効果的で副作用の少ない糖尿病治療薬の開発につながる可能性があります。」

肥満関連疾患への応用 

本研究の意義は糖尿病治療にとどまりません。

肥満は心血管疾患や肝疾患など多くの慢性疾患のリスクを高める要因です。

脂肪細胞の機能を回復させる新しい治療法が、これらの疾患の治療にも貢献する可能性があります。

ビジャヌエバ博士にとって、この研究は個人的な意味も持ちます。「私はニカラグア出身で、ラテン系の人々は肥満や2型糖尿病のリスクが高い傾向があります。この研究が私のコミュニティに良い影響を与えられればと願っています」。

 肥満により脂肪幹細胞のリボソーム因子の産生が低下し、新しい脂肪細胞が作られなくなる。

巨大化した脂肪細胞が糖代謝を乱し、2型糖尿病の発症につながる。

ロシグリタゾンがリボソーム因子の回復を促し、新たな脂肪細胞の形成を助けることで糖尿病の症状を改善。

糖尿病だけでなく、肥満関連の慢性疾患の治療にも応用可能。

この発見は、糖尿病および肥満関連疾患の治療戦略を大きく変える可能性を秘めています。

[News release] [Cell Reports article]